Los Ángeles. Años 70. El malogrado detective privado Holland March (Ryan Gosling) y el matón a sueldo Jackson Healy (Russell Crowe) no tienen nada en común, excepto un pequeño problema con la bebida. Todo cambia cuando ambos se ven inmersos en la misteriosa desaparición de Amelia (Margaret Qualley), una joven que ambos están siguiendo. Será entonces cuando se vean forzados a colaborar para resolver el caso, y se conviertan además en el blanco de unos entrenados asesinos. Además está la muerte, aparentemente por suicidio y sin relación alguna, de una estrella del porno en decadencia. Su investigación les lleva a una multimillonaria conspiración. Healy y March tendrán que utilizar todos sus recursos, más o menos legales, para salvarse y asegurarse de que la verdad salga a la luz. Y es que, a medida que van profundizando en el caso, descubren que se han metido en medio de una peligrosa trama de conspiración y corrupción que llega hasta las más altas esferas del poder.