En 1939, Billie Holiday est déjà une vedette du jazz new-yorkais quand elle entonne « Strange Fruit », un vibrant réquisitoire contre le racisme qui se démarque de son répertoire habituel. La chanson déchaîne aussitôt la controverse, et le gouvernement lui intime de cesser de la chanter. Billie refuse. Elle devient dès lors une cible à abattre. Billie Holiday a tout fait pour atténuer ses souffrances et oublier son enfance difficile, ses choix malheureux en matière d’hommes, et la difficulté de vivre en étant une femme de couleur en Amérique. La drogue fut l’une de ses échappatoires. Le gouvernement va retourner cette faiblesse contre elle et utiliser sa dépendance aux stupéfiants pour la faire tomber. Prêt à tout, Harry Anslinger, le chef du Bureau Fédéral des Narcotiques, charge Jimmy Fletcher, un agent de couleur, d’infiltrer les cercles dans lesquels évolue la chanteuse. Mais leur plan va rencontrer un obstacle majeur : Jimmy tombe amoureux de Billie…