《巴比伦》讲述了默片时代的如日中天的大明星，在有声时代来临后，除了片中展现的录音、音效制作技术的不成熟，以及嗓音的问题，表达方式的转变，导致大家都难以适应。一夜跌落神坛。《巴比伦》的片名可能是来自一本花边猎奇书《好莱坞巴比伦》（Hollywood Babylon），它记述了1900年代至1950年代好莱坞的各种花边新闻，成为各种都市传说的源头。

洛杉矶在1910年代开始了人口大爆炸，并在1920年代成为了加州最大的城市，聚集越来越多的“洛飘族”。在这样一个尚未成型，枪支与毒品和私酒一同泛滥的城市里，共同经历了比其他城市更多的入室抢劫和凶杀案，更多的混乱与腐败。

本片聚焦于1920年代的早期好莱坞，电影工业从默片发展到有声电影时代的大变天时期。本片讲述了男女主角激情奋斗史以及被时代的洪流无情抛弃。

1926年的洛杉矶，墨西哥裔移民Manny（迭戈·卡尔瓦 饰）作为打杂工带着一头大象，来到Kinoscope制片厂高管举办的放荡狂野的派对上，在这里他邂逅了来自新泽西底层的金发女孩Nellie LaRoy（玛格特·罗比 饰）她狂放粗鲁，却又野心勃勃，希望成为好莱坞的大明星。

在派对上，Manny因其过人的工作表现而受Jack赏识，并在其的引荐下来到了庞大混乱的片场，凭着对电影的热爱，解决一个又一个难题。于此同时， Nellie因其惊艳的舞蹈和热情奔放的表演而被发掘，的从此声名鹊起。参加这场派对的还有当时已声名大噪的中年男演员Jack Conard（布拉德·皮特 饰）和华裔女演员朱菲（李丽君 饰），还有尚在打拼的黑人小号手Sidney（约翰·艾德坡 饰），忠于观众的影评人Elinor（珍·斯玛特 饰）。

随着1927年第一部有声电影《爵士歌手》的上映，“要变天了！”时代的洪流滚滚向前。Manny把握住了时代的机会，逐渐成长，成为了电影制片人。Nellie却因为自我放纵，无法再跟上有声时代的步伐，逐渐沉沦，被制片厂要求强行改造。Jack因其表演能力已不再适应有声时代，进入了备受煎熬的中年和事业双重危机。朱菲因其同性恋身份，无法再被日趋保守的好莱坞包容。Sidney成为了黑人爵士音乐片的演员，却被要求“把脸涂得更黑”以迎合刻板印象。而随着黑帮头目James McKay（托比·马奎尔 饰）因Nellie欠下的赌债突然介入，打断了Manny的美好人生，电影也在此时进入一种黑暗的氛围。好莱坞的黄金时代，似乎在此逐渐消逝。个人的命运都急转直下。

在大变革的时代，个人是微不足道的。那些曾经在影史上留下自己名字的人，也在变革的阵痛中被历史抛弃，在时光流转之下被世人遗忘。套用片中影评人Elinor的一段话，没有人想被落下，而能留下的只有想法。只要有人把你的电影放进放映机，你就又活过来了，会从尘封中醒来。这是电影给的馈赠，这一刻将成为永恒。