Dans un portrait fantasmé du plus mauvais réalisateur de tous les temps, Tim Burton retrace le parcours d'Ed Wood, entre réalité et pure invention. D'une part, sa rencontre avec Bela Lugosi, star déchue de Dracula, qui ravive chez lui une énergie créative débridée. D'autre part, une entrevue avec Orson Welles, lors d'un dialogue imaginaire qui unit deux incompris à Hollywood, l'un célébré, l'autre méprisé, mais mus par un même refus des compromis.