《黑色大丽花》改编自真实悬案，故事发生在1940年代的洛杉矶。布奇（乔什·哈奈特 饰）和李（艾伦·艾克哈特 饰）曾是拳击场上的对手兼好友，李绰号“火先生”，布奇则被称为“冰先生”。李在警局执行组任职，布奇则因家庭变故退出拳坛，后也进入警局。一具被残忍肢解的女尸在空地被发现，死者是被称为“黑色大丽花”的年轻女子伊丽莎白·肖特。两人奉命调查此案，很快陷入名利、腐败与情欲交织的漩涡。李与富家女玛德琳关系暧昧，布奇则对玛德琳的妹妹心生情愫。随着调查深入，他们发现案件牵涉到警局高层、黑帮以及上流社会的隐秘交易。真相被层层掩盖，证人接连遇害，两人之间的信任也逐渐瓦解。最终，布奇在追查中付出惨痛代价，而案件的真相依旧扑朔迷离，成为美国历史上最著名的悬案之一。