В основе этой детективной киноленты, снятой в стиле нео-нуар, положены мотивы одноименного бестселлера, созданного литератором Джеймсом Элроем. Все события в киноленте «Секреты Лос-Анджелеса» разворачиваются в 50-х годах прошлого столетия в Лос-Анджелесе. Этот город, освещенный ярким солнцем и манящий к себе великолепными пляжами, тогда поражал весь мир своим шиком, а кинодивы и популярные актеры блистали, словно дорогие бриллианты. Неудивительно, что на таком фоне набирала стремительных оборотов организованная преступность, во главе которой стояли различные мафиозные кланы. Время от времени различным группировкам приходилось распределять сферы влияния, используя ножи и огнестрельное оружие.
Очередная перестрелка в одном из кафе города закончилась огромным количеством жертв. Под подозрение полиции угодил Микки Коэн, главарь одной из мафиозных группировок, которого и обвинили в содеянном. Расследование громкого дела поручено трем детективам из полицейского управления, руководителем которого является Дадли Смит. Детективы приступают к сбору улик и допросу подозреваемых, но вскоре копы обнаруживают, что кто-то из сотрудников их участка сливает информацию местной мафии, среди представителей которой начались кровопролитные разборки за право занять освободившееся место Коэна. И хотя самих детективов трудно назвать моральными авторитетами, сделанные ими открытия шокируют даже самих полицейских.