Como pano de fundo de 1977 Los Angeles, The caras legais abre quando pai solteiro e licenciada PI Holland março (Gosling) é contratado para investigar o suicídio aparente da famosa estrela pornô Misty Mountains. Como o trilho leva-lo para rastrear uma garota chamada Amelia (Qualley), ele encontra menos licenciados e menos hands-off private eye Jackson Healey (Russell Crowe) e seu soco, ambos contrataram pela jovem hippie. No entanto, a situação dá uma guinada para o pior quando Amelia desaparece e torna-se aparente que março não foi o único partido interessado. Como os dois homens são forçados a juntar-se, eles têm de assumir um mundo cheio de capangas excêntricas, strippers vestidas de sereias e até mesmo uma conspiração do governo possível.