Velma Kelly (Catherine Zeta-Jones) está no auge da carreira e é a sensação do nightclub onde trabalha. Quando mata seu marido, entra para uma seleta lista de assassinas de Chicago, que é controlada por Billy Flynn (Richard Gere), um advogado esperto que sempre tenta tirar proveito de tudo. Ao contrário do que imaginara, o crime aumenta ainda mais a popularidade de Velma e a torna uma espécie de celebridade. Enquanto isso, Roxie Hart (Renée Zellweger) é uma aspirante à cantora que sonha com o glamour e a fama. Quando seu amante resolve deixá-la, Roxie inicia uma briga e acaba matando-o. Billy toma conhecimento desse outro crime e resolve postergar o julgamento de Velma para aproveitar ao máximo o potencial jornalístico dos dois casos. O crime passional passa a ser o passaporte de entrada de Roxie ao estrelato. Ao passar a estampar as capas de tablóides, Roxie vira a nova "queridinha da América", para desgosto da concorrente no palco e na cela. Tem início uma verdadeira batalha entre as beldades.