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...

Vor 13 Jahren war Lin Dong Teil einer Spezialeinheit, deren Einsatz massiv schiefging. Gemeinsam mit seinem Team sollte der Polizist den Genetikforscher Dr. James beschützen, nachdem dieser aufgrund einer Erfindung, die den Lauf der Welt verändern kann, in Lebensgefahr geraten ist. Doch maskierte Söldner mit futuristisch anmutenden Waffen veranstalteten ein Massaker, töteten den Forscher und fast alle Beschützer. Nur mit Glück überlebte Lin, der auch noch einen weiteren Schicksalsschlag verarbeiten musste: Seine Tochter starb an Leukämie. Als nun plötzlich die Forschungsergebnisse im Rahmen eines Sci-Fi-Romans wiederauftauchen, geht Lin der Sache auf den Grund. Überraschende Unterstützung bekommt Lin von einem Hacker und gemeinsam stoßen sie bald auf die junge Studentin Nancy, die der Schlüssel zu allem zu sein scheint. Hinter ihr ist aber auch ein scheinbar unverwundbarer Supersoldat her. Und bald zeigt sich, dass das Mädchen eine besondere Beziehung zu Lin hat...