Sin City és ciutat de policies corruptes i atractives dones. Uns busquen venjança, altres, redempció, i n'hi ha que busquen les dues coses. Sin City, una ciutat que viu entre llums i ombres, és plena de personatges singulars: Marv (Mickey Rourke) és un supervivent que busca venjar la mort del seu únic amor, Dwight (Clive Owen) és un investigador privat que intenta resoldre els seus problemes . Després de l'assassinat d'un policia, Dwight intentarà protegir els seus amics. Finalment, està Hartigan (Bruce Willis), l'últim policia honrat de Sin City, que va després de la pista d'una jove que està en mans del sàdic fill d'un senador.