这被认为是大卫•林奇拍得最混乱的一部电影。爵士乐手（比尔•普尔曼 Bill Pullman 饰）和他的妻子（帕特丽夏•阿奎特 Patricia Arquette 饰）一天早上收到了一盒录影带，他们发现里面的内容竟然是他们日常生活的点点滴滴。从此，他们每天早上都会收到这样的录影带。这天，乐手发现录影带里的内容竟然是他杀死了妻子！当他冲进卧室时，发现妻子果然死在了床上。　　警察将他带走了。一晚过后，原本在监房里坐着的乐手变成一个年轻的维修工，莫明其妙的警察只好将他放了。维修工因一手出色的修车技术深得黑社会老大器重，这时，他发现老大的女人竟然和他的妻子长得一摸一样，只是头发颜色不一样。老大的女人主动勾引了维修工，两人携款潜逃。当他们来到荒漠公路时，维修工与女子疯狂做爱，之后他又变回了乐手……

深夜的穆赫兰道发生一桩车祸，女子丽塔（劳拉·赫利 Laura Harring 饰）在车祸中失了忆。她跌跌撞撞来到一个公寓里藏身。　　一名男子说他常常梦见一个叫云奇的地方，那里有个恶魔盯着他。于是就来到云奇，果真见到墙后有怪物出现，男子当场晕死。　　另有一名杀手杀死了他面前 的男人，然而蹩脚的他却惹来了不少一连串的麻烦。　　故事回到一个刚到好莱坞“寻梦”的女子贝蒂（娜奥米·沃茨 Naomi Watts 饰），她的姨父姨母在电影圈有广泛人缘，让贝蒂的发展如虎添翼，试镜大受好评。同时，她所住的公寓，正好是丽塔藏身之地。贝蒂收留了丽塔，二人感情融洽。面对记不起自己是谁的丽塔，贝蒂决定帮助她寻找回自己的记忆。　　一名导演想自己决定新戏的女主角，却被他人强行安排人选。工作不顺意的他还发现妻子和清洁工睡在一起。　　这些看似松散的事件，就像一个迷宫，引向一个让人猜不透的世界……

杰弗里（凯尔·麦克拉克伦 Kyle MacLachlan 饰）为了照料父亲而回到了久违的家乡小镇，哪知道在误打误撞之中令一场凶杀案件浮出水面，杰弗里就此结识了负责调查此案的警察威廉斯（乔治·迪克森 George Dickerson 饰），以及他的女儿桑迪（劳拉·邓恩 Laura Dern 饰）。桑迪告诉杰弗里，时间的真相或许和一个名叫多萝西（伊莎贝拉·罗西里尼 Isabella Rossellini 饰）的歌女有关。　　美丽神秘的多萝西很快就令杰弗里失去了理智，他偷偷的潜入了多萝西家中，恰巧发现了多萝西正在被一个名为弗兰克（丹尼斯·霍珀 Dennis Hopper 饰）的黑帮大佬虐待的事实。此时的杰弗里才开始意识到，在自己的视线范围之外，发生着很多黑暗而又罪恶的可怕之事