El escritor Eddie Morra (Bradley Cooper) sufre una grave crisis de creatividad. Un día prueba una nueva droga que le permite sacar el máximo partido a sus facultades mentales. De este modo, consigue triunfar en Nueva York. Un poderoso magnate de Wall Street (Robert De Niro) siente una irreprimible curiosidad por averiguar qué se esconde detrás de tanto éxito

Marty es un escritor que lucha por terminar su guion, "Siete Psicópatas". El mejor amigo de Marty, Billy, se gana la vida secuestrando perros y cobrando las recompensas de sus dueños por su regreso seguro. El compañero de crimen de Billy es Hans, un hombre religioso con una esposa enferma de cáncer, Myra.

Después de haber vivido dos años en aislamiento desde la muerte de su hija, el psíquico Dr. John Clancy es solicitado por su amigo Joe Merriweather, un agente especial del FBI, para ayudar a resolver varios asesinatos cometidos por un asesino en serie. La Dra. Katherine Cowles, socia de Merriweather en el FBI, es escéptica acerca del don de Clancy, pero pronto descubre lo contrario. Resulta que todas las víctimas sufrían enfermedades terminales y Clancy se da cuenta de que el asesino tiene habilidades que superan las suyas. Merriweather es disparado por el sospechoso y mientras está en el hospital, admite que le diagnosticaron cáncer terminal. Después del funeral, Clancy se enfrenta al asesino, quien explica que está salvando a sus víctimas de una muerte lenta, matándolas por misericordia, y que él planeó la muerte de Merriweather. Arrogantemente declara que ha visto todas las posibilidades, pero Clancy lo sorprende haciendo algo que no había predicho, aunque Ambrose logra escapar.

Una chica es internada por su padrastro en una institución psiquiátrica para que le practiquen una lobotomía. Mientras espera, su imaginación crea una realidad alternativa que podría salvarla de su dramática situación.

En 2028, el conglomerado multinacional OmniCorp revoluciona la guerra con la introducción de robots de mantenimiento de la paz capaces de mantener el orden en zonas conflictivas como Vietnam, Iraq, Afganistán e Irán. Bajo la dirección del CEO Raymond Sellars, la compañía busca comercializar su tecnología para la aplicación de la ley en el país, pero la aprobación de la Ley Dreyfus, que prohíbe el despliegue de drones en Estados Unidos, lo impide. Consciente de que la mayoría de los estadounidenses se oponen al uso de sistemas militares en sus comunidades, Sellars le pide al Dr. Dennett Norton y su equipo de investigación que creen una alternativa. El resultado es una propuesta para un oficial de policía cíborg. Sin embargo, Norton informa a Sellars que solo alguien lo suficientemente estable como para manejar ser un cíborg puede convertirse en uno, y algunos candidatos son rechazados.

Mildred Hayes, una madre afligida, tiene una cuenta pendiente con el ineficaz jefe de policía de su pequeño pueblo. Decidida a llegar al fondo del asesinato sin resolver de su hija, Mildred alquila tres vallas publicitarias abandonadas cerca de su casa, en las cuales critica al jefe Bill Willoughby y a su subalterno Jason Dixon, quien es racista, violento y alcohólico. Sin embargo, la ira desenfrenada genera alianzas sorprendentes en la búsqueda de Mildred por ver al asesino de su hija llevado ante la justicia.