Sin City myldrer av kriminelle, tvilsomme politimenn, sexy kvinner, enten på jakt etter hevn eller forsoning, eller begge deler for den saks skyld. Hartigan er en politimann med et mekanisk hjerte og en ekstra beskyttende arm rundt den vakre stripperen Nancy. Marv, en utstøtt menneskehater på oppdrag for å hevne drapet på sin eneste kjærlighet, Goldie, mens Dwight, den hemmelige elskeren til Shelley, tilbringer nettene med å forsvare Gail og hennes "Old town girls" fra Jacke Boy, en snuskete purk med en sterk forkjælighet for vold.