Resumé af filmen: Velkommen til Sin City. Byen for de barske, de korrupte og de sønderknuste. Nogle kalder den mørk og hårdkogt - andre kalder den et hjem. Nogle vil have hævn - andre higer efter forløsning. Og så er der dem, der håber på lidt af begge dele.
Den centrale historie følger Marv, en hårdkogt nævekæmper, som altid er gået egne veje. Da Marv tager den gudesmukke pige, Goldie, med hjem en aften, får han sit livs chok næste morgen, da hun ligger død ved siden af ham. Marv endevender da byen for at opklare mordet på sit livs elskede.
Herudover er der historien om privatdetektiven Dwight, der forsøger at slippe væk fra sin brogede fortid. Da en strømer bliver dræbt i Old Town, får Dwight travlt med at søge efter den skyldige blandt venner og fjender i byens letlevende natteliv.
Og endelig er der historien om John Hartigan - den sidste ærlige strømer i Sin City. Med kun en time tilbage af sin karriere, indvilliger han i at forsøge at redde en 11-årig pige fra en sadistisk senatorsøn - med overraskende resultat.
