בשנת 1977 בלוס אנג'לס, הבלש הפרטי הולנד מארץ' (ראיין גוסלינג) מנסה לנווט בין חיי אב יחיד לבין עבודתו המורכבת. כשהוא מתמודד עם מקרה מסתורי של התאבדות לכאורה של כוכבת פורנו בשם מיסטי מאונטיינס, הולנד נדרש לחקור לעומק את נסיבות מותה. במהלך החקירה הוא מוצא את עצמו בעקבות נערה בשם אמיליה, שנעלמת בפתאומיות ומעלה שאלות רבות. במקביל, ג'קסון הילי (ראסל קרואו), בלש פרטי פחות מוסמך ויותר אימפולסיבי, מצטרף למארץ' בחיפוש אחר האמת. השניים יוצאים למסע מסוכן ומלא הפתעות, שבו הם מתמודדים עם דמויות צבעוניות כמו שיכורים, סטריפריות ואנשי שוליים אלימים, כאשר ג'קסון לא מהסס להשתמש באגרופים עם אגרופים מפלדה כדי להתגבר על מכשולים. ככל שהחקירה מתפתחת, הולנד וג'קסון מגלים כי מאחורי התעלומה מסתתרת קונספירציה ממשלתית מסועפת שמסכנת לא רק את חייהם אלא גם את הסדר הציבורי. השותפות הלא צפויה בין השניים, כל אחד עם סגנונו הייחודי, הופכת למפתח לפיצוח התעלומה. במהלך הניסיון לחשוף את האמת, הם נאלצים להתמודד עם סודות אפלים, בגידות ומאבקים פנימיים, והסכנה מתקרבת אליהם מכל עבר. הולנד מארץ', אב מסור ובלש חרוץ, יחד עם ג'קסון הילי, יוצרים צוות בלתי שגרתי שמנסה לשרוד את האפלה שמכסה את העיר הגדולה ולהביא צדק למי שנפגעו בדרך. במהלך החקירה, הולנד וג'קסון נתקלים בקשיים רבים, אך גם מגלים קשרים מפתיעים בין הדמויות המעורבות. אמיליה, הנערה שנעלמה, מתגלה כמפתח מרכזי לפענוח התעלומה, והיחסים בין הדמויות מתפתחים ומתערבבים. לצד האקשן והמתח, הסרט מציג גם רגעים קומיים ודרמטיים שמדגישים את הקשר האנושי בין השניים. בסופו של דבר, השניים מצליחים לחשוף את האמת מאחורי המקרה, אך לא בלי מחיר אישי וכאב. הסרט משלב אלמנטים של סרטי בלשים קלאסיים עם סגנון מודרני, ומציג ביקורת חברתית על התקופה ועל התעשייה שבה מתרחשים האירועים. "בלשים בע"מ" הוא סרט מותחן משעשע, מלא הפתעות, שמציג דינמיקה ייחודית בין דמויות מורכבות בתוך עולם אפל ומסוכן.
