Główny wątek filmu opowiada o losach Marva, twardego jak skała ulicznego wojownika, który zawsze robi to, co chce. Pewnego dnia spotyka na swej drodze piękność o imieniu Goldie. Spędzają razem noc, lecz rankiem Marv znajduje ją martwą w łóżku. Przeczesze całe miasto, aby pomścić śmierć jedynej osoby, która obdarzyła go odrobiną miłości.


Kolejny wątek to historia Dwighta, prywatnego detektywa, który nieustannie wpada w tarapaty, choć usilnie stara się ich unikać. Po przypadkowym zabójstwie gliniarza w Starym Mieście, Dwight zrobi wszystko, co w jego mocy, by chronić swoje przyjaciółki – królowe nocy.


Wreszcie jest tu opowieść o Johnie Hartiganie – ostatnim uczciwym gliniarzu w Sin City. Pragnie odejść ze służby z hukiem. Mimo że do przejścia na emeryturę została mu godzina, postanawia uratować jedenastoletnią dziewczynkę z rąk sadystycznego syna senatora… co przynosi nieoczekiwane skutki.