Liz Lemon es la directora de guionistas de un programa de entretenimiento de la NBC, al borde de los 40, soltera y amante de la Guerra de las Galaxias y la comida. La estrella de su programa, The Girlie Show, es su amiga desde joven Jenna Maroney, que con la llegada de un nuevo directivo a la cadena, Jack Donaghy, se verá relegada a un segundo plano por el fichaje de una estrella cinematográfica, Tracy Jordan, auspiciado por Jack. Las disputas entre las dos estrellas por el protagonismo del programa y los celos de Jenna, la pereza del resto de guionistas del programa, los amoríos de Jack y la falta de ellos de Liz, son algunos de los motivos principales de la serie. Cada episodio es un día dentro de los entresijos de la cadena y de la vida de sus personajes, incluídos muchos cameos y apariciones episódicas de estrellas y celebridades americanas de todo tipo, como Jerry Seinfeld, Al Gore, Conan O'Brien, David Schwimmer, Jennifer Aniston y Gladys Knight, entre otros.

Sarah Jessica Parker da vida a Carrie Bradshaw, el personaje central de la serie, una periodista neoyorquina que escribe semanalmente en el periódico "The New York Star" una columna llamada "Sexo en Nueva York", donde plasma sus observaciones sobre el romance y la pasión. Su fuente de inspiración para confeccionar esta columna es ella misma y sus amigas, prototipos de la moderna mujer urbana que busca un papel distinto. Se debaten entre el amor tradicional o ejercer su nuevo poder sin complejos y practicar el amor sin ataduras, hasta ahora patrimonio de los hombres. Su guapa amiga Samantha, interpretada por Kim Cattrall, es una relaciones públicas de éxito, promiscua y decidida a no comprometerse con ningún hombre. Kristin Davis, conocida por su papel en "Melrose Place" (como la novia de Billy Campbell), encarna a Charlotte, una marchante de arte que aún cree en el amor de pareja. Por su parte, Cynthia Nixon hace de Miranda, abogada cínica y desengañada que desconfía de los hombres en general. Las protagonistas de "Sexo en Nueva York" son unas profesionales llenas de poder y encanto, con sentido del humor, que discuten sin tapujos sobre el sexo, fans del papel de Linda Fiorentino en "La última seducción", y mujeres dispuestas a cambiar el amor por el poder.

La variedad de humillaciones, desastres y triunfos raros de cuatro chicas muy diferentes: Hannah, una aspirante a escritora; Marnie, una asistente de galería de arte y primos Jessa y Shoshanna.