После катастрофы, произошедшей на Малхолланд-драйв, молодая девушка теряет память. Девушка не помнит, кто она и как она очутилась в Лос-Анджелесе. Она прячется в пустующей квартире, в которой ее и находит некая Дайан Сэлвин. Девушка представляется ей как Рита и рассказывает свою историю. Дайан решает помочь незнакомке вспомнить свое прошлое и покидает убежище, перед ней распахивается огромный и пугающий город, в котором предстоит найти ответы на вопросы, которые ее так мучают.

Саманта Кейн ведет мирную жизнь школьной учительницы и воспитывает свою маленькую дочь. Восемь лет назад Саманта потеряла память и теперь не помнит практически ничего о своем прошлом. Но вот память постепенно начинает возвращаться к ней, и она вспоминает отдельные фрагменты из своей прошлой жизни. Саманта пребывает в недоумении – те воспоминания, которые возвращаются к ней, никак не соответствуют ее нынешнему обычному образу жизни. Женщина не догадывается о том, что раньше она работала на ЦРУ и выполняла сверхсекретные задания правительства.

В прошлом преуспевающий и довольный своей жизнью архитектор по имени Дэн Меррик (Беренджер), однажды открывает свои глаза в больнице. На лице кровавая маска, а в голове ни одного воспоминания о своей прошлой жизни и о себе вообще. Его красавица-жена (Скакки) вместе с друзьями старается помочь ему восстановить прошлые мгновения жизни. Но Меррик подозревает что-то неладное и, не сказав никому ни слова, нанимает частного сыщика (Хоскинс). Чем дальше заходит расследование, тем более пугающей становится правда…