수많은 불빛들로 밤이 사라진 미국 최고의 도시 LA시내 중심에 사회로부터 버림받고 적응하지 못하는 부랑자 무리들이 지저분한 호텔에서 생활하고 있다. 우리는 그곳을 밀리언 달러 호텔이라고 부른다. 어느 날 평화롭던 밀리언 달러 호텔에서 마약 복용자 '이지'가 옥상에서 떨어져 죽는 사건이 발생한다. 사건의 경위를 파악하기 위해 경찰의 조사가 이뤄지고, 수사 도중 '이지' 가 언론 재벌의 아들임이 밝혀지면서 사건은 점점 더 미궁으로 치닫는다. 단순한 마약 복용자의 자살로 치부되었던 사건은 다시 물위로 떠오르고, 결국 FBI 요원인 '스키너'(멜 깁슨)가 사건 해결을 위해 밀리언 달러 호텔로 파견된다.
밀리언 달러 호텔에서 잡다한 심부름을 도맡아하고 있는 바보, '톰 톰'은 너무도 착하고 순진한 청년이다. 세상과 마음의 문을 닫은 채 살아가는 아름다운 미모의 소유자 '엘로이즈'에게 반해 끝없는 구애를 펼치지만 세상에 대해 알지 못하는 '톰 톰'의 구애는 미숙하기만 하다. 이들을 중심으로 변함없는 깨끗한 영혼의 소유자인 인디언 '제로니모', 헐리우드의 환상속에 빠져있는 '쇼티', 비틀즈의 다섯 번째 멤버라고 주장하는 록 가수 '딕시', 죽은 '이지'가 자신을 사랑하여 결혼하려 했다는 주장으로 일관하는 '비비안' 등 모두가 이번 사건과 관련된 용의자이다. 그러나 좀처럼 실마리는 잡히지 않은 채 FBI 요원의 집요한 수사가 시작된다. 그러나 자살과 타살, 현실과 상상 모든 것이 뒤섞이면서 수사는 점점 더 미궁속으로 빠져드는데.