La detective juvenil Nancy Drew (Emma Roberts) acompaña a su padre, Carson Drew (Tate Donovan), a Los Angeles, en uno de sus viajes de negocios. Allí Nancy se encuentra con la evidencia de un crimen que por mucho tiempo estuvo sin resolver. Se trataba de la muerte misteriosa de una bella estrella de cine. Los recursos de Nancy y su responsabilidad personal, se ponen a prueba cuando ella se encuentra en medio del torbellino de la imparable y poco moderada vida en Hollywood.
