Basada en hechos reales. Aileen Wuornos (Charlize Theron) es una prostituta que fue ejecutada en 2002 en el estado de Florida, tras confesarse autora de seis asesinatos, incluido un policía. Aileen declaró que había matado en defensa propia, como reacción a los violentos ataques que sufria mientras ejercía su oficio. Al borde de la desesperación y del suicidio, conoce un día en un bar a Selby Wall (Christina Ricci), una joven lesbiana, que ha sido enviada por sus padres a vivir con su tía para "curar su homosexualidad". Wuornos, víctima de una trágica infancia llena de abusos, rápidamente se enamora de Selby, encontrando en ella una razón para vivir. Incapaz de encontrar un trabajo digno, Wuornos sigue ejerciendo la prostitución. Cuando uno de sus clientes la maltrata, ella lo mata en defensa propia, comenzando así una trágica cadena de asesinatos. Esta es la historia de una asesina, pero también una historia de amor entre dos inadaptadas.

Thelma Dickinson, un ama de casa de vida vacía y anodina, está casada con un cretino detestable que la trata como a una niña. Por su parte, Louise Sawyer trabaja como camarera en una cafetería y sueña con que su novio Jimmy, que es músico, se case con ella. Un fin de semana deciden hacer un viaje juntas en el coche de Louise para alejarse de la mortal rutina de sus vidas y de todas sus frustraciones. Sin embargo, su escapada, que prometía ser divertida y, sobre todo, liberadora, acaba siendo una experiencia llena de episodios dramáticos.