Dos hombres, a la vida, un encuentro fatídico: Hagen sufre de fases irregulares del sueño en las que no puede decidir entre el sueño y la realidad. Cuando su frustrada esposa lo engaña con el delincuente de poca monta, Niko, se pone en marcha una serie de acontecimientos inquietantes y la vida de ambos hombres nunca volverá a ser la misma.
Fred Madison, un músico de jazz que vive con su esposa Renee, recibe unas misteriosas cintas de vídeo en las que aparece una grabación de él con su mujer dentro de su propia casa. Poco después, durante una fiesta, un misterioso hombre le dice que está precisamente en su casa en ese instante. Las sospechas de que algo raro está pasando se tornan terroríficas cuando ve la siguiente cinta de video...
Betty Elms (Naomi Watts), una joven aspirante a actriz, llega a Los Ángeles para convertirse en estrella de cine y se aloja en el apartamento de su tía. Allí conoce a la enigmática Rita (Laura Harring), una mujer que padece amnesia a causa de un accidente sufrido en Mulholland Drive. Las dos juntas deciden investigar quién es Rita y cómo llegó hasta allí.
David Aames lo tiene todo: Riqueza, buena apariencia y mujeres hermosas. Pero justo cuando comienza a enamorarse de la cálida Sofía, queda desfigurado en un accidente automovilístico. Ese es solo el comienzo de sus problemas, ya que las líneas entre la ilusión y la realidad, entre la vida y la muerte, se desdibujan.
Nina (Natalie Portman), una brillante bailarina que forma parte de una compañía de ballet de Nueva York, vive completamente absorbida por la danza. La presión de su controladora madre (Barbara Hershey), la rivalidad con su compañera Lily (Mila Kunis) y las exigencias del severo director (Vincent Cassel) se irán incrementando a medida que se acerca el día del estreno. Esta tensión provoca en Nina un agotamiento nervioso y una confusión mental que la incapacitan para distinguir entre realidad y ficción.
Tras un horrible accidente de tráfico, la joven Anna (Christina Ricci), a la que dan por muerta, despierta y se encuentra a Eliot Deacon (Liam Neeson), el director de la funeraria, preparándola para ser enterrada. Confusa y aterrorizada, Anna descubre que Eliot puede comunicarse con los difuntos. Atrapada en la funeraria y condenada a aceptar su propia muerte, intentará escapar de semejante pesadilla con la ayuda de su novio Paul (Justin Long).
Jessie y Mark deciden adoptar a Cody, un niño a quien le aterroriza dormir. Inicialmente creen que el origen de dicha fobia está en el traumático pasado del chico. Pero pronto se dan cuenta de la verdad: los sueños de Cody se proyectan en la realidad, y muchas veces lo que se materializa son horribles y letales pesadillas. Para salvar a su familia, Jessie y Mark deberán descubrir qué se encierra bajo los sueños del pequeño.
Seis meses después de los incidentes relacionados con una cinta de vídeo donde se aprecia la muerte de una joven a manos de sus padres, Rachel Keller decide mudarse con su hijo de Seattle a un lugar donde puedan sentirse más seguros y empezar una nueva vida. La cinta de vídeo un tanto siniestra que acabó misteriosamente con la vida de un niño no deja de preocupar a Rachel, que decide emprender una investigación sobre todos aquellos que desaparecieron y saber qué tipo de maldición esconde la cinta.
Cuatro hombres trabajan en un garaje construyendo aparatos altamente complejos. En parte por accidente y en parte por su pericia, descubren un mecanismo dotado de poderes que les permite conseguir casi todo lo que quieran. Se trata de un hallazgo que podría cambiar el mundo, pero que pondrá a prueba las relaciones entre sus inventores.