Ciudad de Los Ángeles, años 50. A pesar de la imagen dorada de Hollywood, meca de los sueños que se convierten en realidad, lugar lleno de glamour y dinero, también es una ciudad llena de delincuencia y policías corruptos. Aunque esto último es lo que el Departamento de Policía pretende camuflar dando una imagen de rectitud y eficacia. La comisaría dirigida por Dudley Smith (James Cromwell), hay agentes de dos tipos: gente como Dick Stensland (Graham Beckel), Bud White (Russell Crowe) y Jack Vincennes (Kevin Spacey), a los que no les importa saltarse de vez en cuando las reglas. Y policías como Ed Exley (Guy Pearce), agente que cumple escrupulosamente todos las leyes, hijo de un emérito policía muerto en acto de servicio, y que no duda en poner en peligro su reputación por el bien del cuerpo de policía.

Unos compañeros del cuerpo aparecen muertos y arrestan a unos hispanos como los posibles culpables. Stensland y los suyos les pegan una buena paliza en los calabozos de la comisaría y se arma tal jaleo que el asunto trasciende a los periódicos. Exley testifica en contra de Stensland y es ascendido a detective, aunque recibe el desprecio de todos los demás. Días después, Stensland aparece muerto en la matanza que unos desconocidos realizan en un pequeño bar de la ciudad, «El búho», donde son acribillados a balazos todos los que estaban en el lugar. Enseguida, Exley y Dudley Smith se ponen a investigar.

Las investigaciones apuntan hacia Pierce Patchett (David Strathairn), un rico industrial que se dedica a las autopistas, que tiene un negocio secreto, «Flor de Lis», donde podremos encontrar a guapas señoritas como Lynn Bracken (Kim Basinger). Bud White irá a interrogarla y quedará realmente prendado por esta bella pero peligrosa mujer.