アメリカ・ロサンゼルス。この街には、夢を追いかける人が各地から集まってくる。女優を目指すミア(エマ・ストーン)は映画スタジオのカフェで働きながらオーディションを受け続けているが、落ちてばかりだった。ある日、ふと立ち寄った場末のバーで、ピアノを弾いているセバスチャン(ライアン・ゴズリング)と出会う。彼の夢は、自分の店を持って思う存分本格的なジャズを演奏することだった。恋に落ち、互いに応援しあう二人。しかしセバスチャンが生活のために加入したバンドが売れ、二人の関係が変わってしまう。