大卫·林奇最初计划将《穆赫兰道》拍成电视剧集，美国ABC广播电视公司对此表示出浓厚的兴趣。出自林奇之手的《双峰镇》被认为是美国电视史上一部具里程碑意义的重要作品，而《穆赫兰道》无疑将标志着林奇重返电视界。正是在拍摄《双峰镇》剧集时，大卫·林奇产生了《穆赫兰道》的构思。当时林奇在穆赫兰大道上取外景，突然之间闪现出灵感：“‘穆赫兰大道’，这好像是个不错的电影名！”
但开拍不久，ABC临时变卦，枪毙拍摄计划。而《穆赫兰道》已拍完的素材只够剪成2个小时的电影，而且没有结尾。尽管大卫·林奇对作品再三修改，依然没有得到电视公司的通过。在影片制作陷入僵局之时，林奇转而前往欧洲市场寻求支持，并最终得到法国制片皮埃尔·埃德尔曼的赞助。林奇对剧本改动了三分之一，将作品修改为电影。他说：“这是个奇妙的过程，一部讲述生与死的影片同样走过死而复生的道路，如今它获得了全新的面貌...
查理（金凯瑞 饰）是一名善良的巡警，他的妻子与别人偷情生下三个儿子后与情人私奔了。可是查理仍把三个儿子视为己出，儿子们也十分尊敬这个老爸。镇上的人们都欺负查理的善良，终于隐藏在查理体内的另一个狠角色——阿庆出现了。阿庆与查理截然不同，他到处捣乱，到处生事。
警方为查理检查，发现他患上了精神分裂，需要用药物治疗。这时查理要护送美女伊莲（芮妮齐薇格 饰）回去纽约，可是伊莲的前老板狄克所做的不法事情被举报了，他认为举报者就是伊莲，于是狄克买通了警察等人，誓要杀死伊莲。
伊莲求助与查理，于是两人还有阿庆一起开展了一段亡命之旅。查理的药却丢在了旅馆里，于是一路上查理与阿庆毫无预兆的更换着，更复杂的是查理与阿庆都爱上了伊莲，查理与阿庆争风吃醋，争斗不断。而警察与狄克一直穷追不舍查理他们……
