Es war einmal in Hollywood im Jahre 1969: Rick Dalton hat schon bessere Tage gesehen. Einst war der Schauspieler ein gefeierter Fernsehstar. Doch diese Zeiten sind längst vorbei. Inzwischen hält er sich mehr schlecht als recht mit Gastauftritten als Bösewicht in anderen TV-Produktionen über Wasser. Denn den Sprung auf die große Kinoleinwand hat er nie geschafft. Dabei ist sein Stunt-Double und Freund Cliff Booth stets an seiner Seite. Am Tiefpunkt seiner Karriere angelangt, bekommt Rick allerdings einen prominenten Nachbarn. Der Regisseur Roman Polanski ist mit seiner Frau, der Schauspielerin Sharon Tate in das Haus nebenan eingezogen. Während Tate das Leben in Amerikas Traumfabrik in vollen Zügen genießt, droht ihr Glück ein jähes Ende zu nehmen. Denn die mörderische Gruppe um Charles Manson plant eine Gräueltat, wie sie die Welt noch nicht gesehen hat...

Der verwitwete Koreakrieg-Veteran Walt Kowalski ist ein verbitterter Misanthrop. Für die jüngere Generation hat er ob deren angeblicher Respektlosigkeit nur Verachtung übrig, das Verhältnis zu seinen eigenen Kindern ist eisig. Liebe und Zuneigung erfahren lediglich sein Hund Daisy, sein altes Sturmgewehr sowie sein pedantisch gepflegter Ford Gran Torino. Dass Kowalskis einst geliebtes Viertel zunehmend von Migranten vor allem aus Südostasien überschwemmt wird, ist dem pensionierten Fabrikarbeiter ein massiver Dorn im Auge. Beim Einzug einer koreanischen Familie ins Nachbarhaus, macht der rassistische Rentner auch keinen Hehl aus seiner Verachtung. Als deren halbwüchsiger Sohn Taoh im Zuge eines Initiationsrituals ausgerechnet Kowalskis geliebten Gran Torino stehlen soll, droht die angespannte Situation zu eskalieren ...