Transferido a Detroit para entrena a un equipo SWAT local a través de un duro régimen, el teniente Paul Cutler -policía de Los Ángeles- se termina metiendo entre los planes de un genio homicida que está protegido por funcionarios del gobierno.
La película narra la historia de Jimmy Smith Jr. (Eminem), un joven rapero que vive en un barrio pobre de Detroit y que sueña con triunfar en el mundo de la música. Jimmy tiene que enfrentarse a varios problemas, como su trabajo precario, su relación con su madre alcohólica y su hija pequeña, su novia infiel y sus rivales en el rap. Jimmy participa en unas batallas de rap donde tiene que demostrar su talento y su ingenio frente a otros raperos. Su objetivo es ganar el concurso que se celebra en el club 8 Mile, el límite entre el barrio blanco y el negro, y así conseguir el respeto y la fama que desea.
