1947. La chanson Strange Fruit vaut à Billie Holiday la célébrité mais aussi de fortes pressions. L’État ne pouvant interdire la chanson, Harry Anslinger, chef du bureau national des narcotiques, propose d’utiliser la toxicomanie de Billie pour la coincer. Billie fait la connaissance d’un fan, Jimmy Fletcher. Lors d’un tour de chant, elle chante Strange Fruit. La police intervient. Billie prend la fuite avec ses musiciens. Mais les Narcotiques, emmenés par Jimmy, qui est en fait un agent du FBI, viennent l’arrêter chez elle. Anslinger commande à Jimmy d’aller se faire pardonner par la chanteuse, afin de rester dans son entourage. Ce qu’il fait. À sa sortie de prison, Billie est clean. Mais sa licence de cabaret lui a été retirée. Elle rencontre alors John Levy, qui fait le nécessaire pour qu’elle puisse à nouveau se produire en public. Il devient son amant, mais la trahit en glissant de la drogue dans sa poche, juste avant l’arrivée de Jimmy et de la police dans leur chambre d’hôtel. Au procès, Jimmy ne conteste pas qu’il ait pu s’agir d’un piège. Furieux, Anslinger lui ordonne de suivre Billie durant la tournée qu’elle va entamer. Pour convaincre la troupe de sa bonne foi, Jimmy prend de l’héroïne avec eux. Dès lors, il ment à Anslinger et entame une idylle passionnée avec Billie. Mais celle-ci rompt. Jimmy est renvoyé. Billie et Jimmy se revoient plusieurs années plus tard. Elle lui apprend qu’elle a une cirrhose. Anslinger la harcèlera jusqu’à sa mort, en 1959, à l’âge de 44 ans.