Harry Lockhart gana involuntariamente una prueba de pantalla en la ciudad de Nueva York al mostrar remordimiento en una audición por un robo fallido que cometió, lo que el director de casting Dabney Shaw confunde con la actuación del método. Es enviado a Los Ángeles para una prueba de pantalla.

En una fiesta, Harry conoce a Harmony Lane, su amor de la infancia, y a Perry van Shrike, un investigador privado contratado para instruir a Harry en el trabajo para su prueba de pantalla. El anfitrión de la fiesta, Harlan Dexter, un actor retirado, ha resuelto recientemente una disputa sobre la herencia de su esposa con su hija distanciada, Veronica.

Durante una vigilancia en una cabaña de Big Bear Lake, Perry y Harry ven cómo tiran un coche al lago. Al notar un cuerpo femenino en el maletero, Perry dispara a la cerradura en un intento de rescate, pero accidentalmente golpea el cadáver. Deciden no denunciar el hecho, ya que parecerá que Perry la ha matado. Creyendo que Harry es un investigador privado, Harmony le habla de su hermana, Jenna, que supuestamente se ha suicidado; Harry encuentra el cadáver del lago, identificado como Verónica, en su baño y se deshace de él con Perry, pero pronto descubre que Jenna utilizó la tarjeta de crédito de Harmony para contratar a Perry. Harry va a ver a Harmony, quien accidentalmente le corta un dedo cuando da un portazo, después de descubrir que mintió sobre ser un investigador privado.

En una fiesta en la que Harmony está trabajando, el Sr. Sartén y el Sr. Fuego, los dos hombres del lago, golpean a Harry para que cese su investigación. Harmony y Harry los siguen hasta la última vigilancia de Perry: Harmony va a avisar a Perry, dejando a Harry durmiendo en el coche, lo que termina con la muerte del Sr. Sartén a manos de un operador de carros de comida armado. Una chica de pelo rosa, afiliada al Sr. Sartén y al Sr. Fuego, roba el coche de Harmony y, sin saberlo, lleva a un Harry inconsciente a su casa. El Sr. Fuego llega y la mata, luego Harry mata al Sr. Fuego.

Harry se encuentra con Harmony en su hotel donde ella revela que le dijo a Jenna que Harlan era su verdadero padre, para disminuir el dolor de su padre sexualmente abusivo. También revela que se acostó con el mejor amigo de Harry en el instituto, por lo que éste la echa.

Al enterarse de la supuesta desaparición de Harmony, Harry y Perry investigan un hospital psiquiátrico propiedad de Harlan. Descubren que Verónica fue encerrada allí por él, para ser sustituida por la Chica del Pelo Rosa, para acabar con la disputa por la herencia. Harry mata involuntariamente a un ordenanza asesino y luego son capturados por Harlan. Harry contacta con Harmony, que roba la furgoneta con el cadáver de Verónica. Los hombres escapan y son alcanzados por la misma bala; Harry consigue entonces matar a Harlan.

En el hospital, el trío se entera de que Jenna se suicidó después de presenciar a Harlan teniendo sexo con el sustituto de Verónica, creyendo que su "nuevo padre" también era incestuoso. Perry abofetea al padre de Jenna, que está postrado en la cama, mientras Harry se asegura un trabajo para Perry.