Sin City es una ciudad que seduce a la gente. Es la policía tramposos hogar, vigilantes y mujeres seductoras desesperados, algunos de ellos están en busca de venganza y otros que buscan la redención. Uno de ellos es Marv (Mickey Rourke), un luchador que siempre ha quitado la vida a su manera. Después de traer el hogar de la hermosa Goldie (Jaime King), ella aparece muerta en su cama. Esto hace que Marv decide recorrer la ciudad en un viaje personal en busca de venganza. Además es Dwight (Clive Owen), un detective privado que trata a toda costa de dejar sus problemas atrás. Tras el asesinato de un policía, Dwight presenta para proteger a sus amigos, las mujeres de la noche. Además, también existe John Hartigan (Bruce Willis), el último policía honesto en la ciudad, que falta sólo una hora de retirarse, envuelto en el intento de salvar a una niña de 11 años de manos del hijo de un senador.