Dans les années 50, une petite fille surnommée Baby Doll, enfermée dans un asile psychiatrique par un beau-père tyrannique qui veut la faire lobotomiser, s'évade d'un quotidien cauchemardesque en inventant un monde extraordinaire, qui ne semble pas aussi idyllique qu'elle l'aurait cru, mais le retour à la réalité semble bien compliqué. Va-t-elle réussir à s'échapper ? Pour cela, elle élabore un plan précis pour s'évader avec d'autres filles qui travaillent comme escortes pour un patron violent dans un cabaret imaginé. Pour retrouver tous ses esprits, Baby Doll devra obtenir cinq objets particuliers : une carte, du feu, un couteau, une clé et un cinquième élément qui reste mystérieux.