Basada en hechos reales, narra la historia de Aileen Wuornos (Charlize Theron), una prostituta ejecutada en el estado de Florida en el año 2002 tras confesarse autora de seis asesinatos, incluido un policía. Aileen siempre declaró que mató en defensa propia, en respuesta a violentos ataques mientras trabajaba como prostituta. Al borde de la desesperación y del suicidio, conoce un día en un bar de Florida 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 pero desesperada por mantener su nueva relación, Wuornos continúa trabajando como prosituta. Cuando uno de sus clientes la maltrata, ella le dispara en defensa propia, comenzando así una trágica cadena de asesinatos. Esta es la historia de una asesina, apodada por los medios de comunicación "la primera mujer serial-killer de América", pero también es la historia de amor entre dos inadaptadas.