1960年代，某夜，女孩“洋娃娃”（Baby Doll）的母亲过世，遗嘱表示遗产全部由两女儿继承，继父在酒意及愤怒下欲性侵两姊妹，“洋娃娃”用指甲抓伤继父，被击退的继父将房门锁上，转而走向妹妹的房间，“洋娃娃”循外边攀窗沿水管爬到妹妹的房间，试图用.45 Colt手枪反击继父，但误杀妹妹，“洋娃娃”抱着妹妹尸身悲痛时，继父趁机报警，警察赶到，继父向警方说谎，“洋娃娃”因丧母之痛而精神失常，杀死自己的妹妹，警察信以为真，将“洋娃娃”送进蓝尼克斯之家精神病院。
洋娃娃被押进精神病院之内部时，洋娃娃听到病院总看护“蓝佬”（Blue）向继父索取贿赂，“蓝佬”假冒治疗师葛丝基夫人（Madam Gorski）的签名，在手术文件上签字，同意进行执行前脑叶白质切除术，除去洋娃娃的所有记忆，忘记母亲过世及妹妹被杀的真相。继父同意兼交出贿款。手术将在五天后执行，由外科医生“浪子”（High Roller）负责。
“洋娃娃”被押入活动大厅之前（“蓝佬”称之为剧场），“洋娃娃”留意到四处的物件，包括办公室内的地图、胖厨子的刀、看闸员的打火机及蓝佬挂在颈项上的锁匙。“洋娃娃”进入剧场，看见葛丝基夫人及其他病患。葛丝基夫人的治疗方式，是以舞蹈练习的形式教导病患掌控他们脑中的所想世界。在音乐的影响下，“洋娃娃”想像精神病院化成了舞娘夜总会，继父变成了牧师，将孤儿“洋娃娃”卖给夜总会老板“蓝佬”，葛丝基夫人则为调教女孩们艳舞技巧的领班。而五天后，“洋娃娃”的处女之身将卖给“浪子”。舞台上，“小甜豆”（Sweet Pea）中断练习并批评表演诠释方式（现实为“小甜豆”正批评葛丝基夫人所实施的精神疗程），“小甜豆”的胞妹“火箭女”（Rocket）带领洋娃娃熟悉剧场的环境。
除了接受舞蹈练习治疗外，“洋娃娃”亦需要处理杂务，一次在洗刷通道地板时，发觉附近的厨房有撞击的声音，“洋娃娃”进入厨房查看，发现“火箭女”被厨子性侵犯，“洋娃娃”于是随手拿厨刀要胁胖厨子，挺身将“火箭女”从胖厨子的色欲中救出，两人自此结为好友。
葛丝基夫人又再开始舞蹈练习治疗，命“洋娃娃”随音乐跳舞。“洋娃娃”起初不肯跳舞，在音乐下，“洋娃娃”开始进入脑内的想像世界......
