1930年代的好萊塢，14歲的朱迪（蕾妮·齊薇格飾）因甜美嗓音被經紀人梅耶看中開啟演藝生涯，卻未察覺名利背后的代價。數十年后，40歲的朱迪與丈夫西德尼離婚，獨自撫養女兒羅娜（貝拉·拉姆齊飾）和兒子喬伊（勒溫·勞埃德飾），陷入經濟困境。為挽救事業，她將子女托付前夫前往英國，在倫敦夜總會駐場演出期間與經理湯姆·迪（邁克爾·剛本飾）建立合作關系。此時的朱迪飽受失眠、藥物依賴和公眾質疑困擾，巡演途中多次因健康問題中斷表演。在卡巴萊舞臺上的最后時刻，她以標志性的《彩虹之上》重新喚起觀眾共鳴，但個人生活的混亂與身體機能的衰竭始終未能扭轉。影片以她在倫敦公寓孤獨離世的畫面收束，呼應其現實原型——傳奇影星朱迪·加蘭1969年因巴比妥酸鹽中毒去世的真實命運。