“Lonely Hearts Killers” kertoo tositapahtumiin perustuvan tarinan kahdesta pahamaineisesta sarjamurhaajasta, Martha Beckistä (Salma Hayek) ja Raymond Fernandezista (Jared Leto), jotka Yhdysvaltoja 1940-luvun lopulla kiertäessään murhasivat ja ryöstivät tunnustuksensa mukaan ainakin 12 naista. Beckin ja Fernandezin henkilökohtaista-ilmoituksiin vastanneiden uhrien todennäköinen lukumäärä oli kuitenkin huomattavasti suurempi. Vääjäämättä kohti Sing Singin sähkötuolia käsi kädessä kulkevaa Lonely Hearts-tappajina tunnettua murhaaja-pariskuntaa metsästää kaksi kokenutta poliisia (John Travolta ja James Gandolfini).