Los Angeles, 1947. Due poliziotti - Bucky Bleichert (Josh Hartnett) e Lee Blanchard (Aaron Eckhart) - cercano di far luce sulla morte di Elizabeth Short, un'ex modella ed aspirante attrice a cui è stato affibbiato il soprannome "Black Dahlia" per il suo torbido passato. Ben presto le indagini prendono una piega inaspettata: Bucky intuisce che il fratello della vittima non sta dicendo tutta la verità. Ma il peggio deve ancora arrivare, perchè i due investigatori si trovano a fronteggiare inaspettate resistenze all'interno del dipartimento di polizia. Evidentemente c'è qualcuno che vuole insabbiare tutto. E mentre Lee si incupisce per le difficoltà nella sua relazione con Kay (Scarlett Johansson), Bucky si sente sempre più attratto da Madeleine (Hilary Swank), figlia di uno degli uomini più potenti in città. Ma Madeleine, a quanto pare, ha qualcosa a che fare con la vittima. Tratto dall'omonimo romanzo di James Ellroy, "Black Dahlia" è un noir intricato, visionario e suggestivo, anche se difficile da seguire per le mille deviazioni dalla trama principale. Eppure la regia di Brian De Palma riesce a dare coerenza al tutto tracciando la linea di un ideale viaggio che il protagonista Bucky compie alla ricerca di sé stesso, fra le mille ambiguità della vita.