Mia (Emma Stone), una solitaria aspirante a actriz y Sebastian (Ryan Gosling), un carismático aspirante a pianista de jazz, se enamoran en la ciudad de Los Angeles, una ciudad que les ha dado el amor, pero que también puede arrebatárselo.

En una competición constante por buscar un hueco en el mundo del espectáculo, Mia y Sebastian descubren que el equilibrio entre el amor y el arte puede ser el mayor obstáculo de todos.