Twee voormalig boxers, Dwight en Lee werken als agenten in het Los Angeles van de jaren veertig. Lee’s goede relatie met de hoofdcommissaris zorgt ervoor dat beiden promoveren tot rechercheurs. Ze worden op de zaak The Black Dahlia gezet – de moord op een jonge Hollywoodster. Lee brengt zijn huwelijk in gevaar door obsessief met de zaak bezig te zijn terwijl Dwight een relatie aangaat met een dame die een duistere band met het slachtoffer blijkt te hebben.