À Baltimore, Sadie Fagan qui n'a alors que 19 ans donne naissance à une fille qu'elle nomme Eleanora Fagan. Son père, Clarence Holiday, ne reconnaît pas l'enfant. Il est guitariste de jazz, n'a que 17 ans et passe sa vie dans les clubs. Par manque d'argent, Sadie multiplie les petits boulots et ne peut pas s'occuper de sa fille. Elle la confie alors à sa famille.
L'enfance de la petite Eleanora est assez difficile. Éloignée de sa mère, elle vit avec sa tante, qui la maltraite. Elle voit mourir son arrière-grand-mère. Sa mère se rend souvent à New York où elle se prostitue afin de gagner sa vie.
Sadie a repris sa fille avec elle depuis quelques temps. Un soir où sa mère est sortie, alors qu'elle n'a que dix ans, Eleanora est victime d'un viol. On l'envoie donc au couvent du Bon Pasteur. Mais la vie est aussi dure là-bas qu'ailleurs et elle subit bon nombre de maltraitances et d'humiliations.
Sadie réussit à faire sortir Eleanora du couvent. Elle l'amène avec elle à New York et l'installe dans le bordel où elle vit. Exploitée elle aussi, Eleanora endure alors les hommes, la violence et même la prison.
Elle découvre le quartier de Harlem, durant cette période de prohibition, elle fréquente les bars et clubs clandestins, où se mélangent l'alcool et le jazz. Son salaire et celui de sa mère ne sont pas suffisants pour les faire vivre toutes les deux. Elle retrouve son père, membre de l'orchestre de Fletcher Handerson, qui joue alors au Roseland Ballroom. Elle le menace de l'humilier publiquement s'il ne consent pas à lui donner un peu d'argent.
Dans une des boîtes qu'elle fréquente, elle rencontre le saxophoniste Kenneth Hollon, et décroche ses premiers engagements. Elle choisit alors de prendre un nom de scène. Elle devient Billie Holiday et se produit dans le Queens et à Brooklyn. Elle rencontre alors Bobby Henderson, dont elle devient la compagne et se produit avec lui dans des petits clubs.
John Hammond, producteur pour Columbia la remarque alors qu'elle chante dans un petit club. Il lui présente le clarinettiste Benny Goodman avec qui elle enregistre les chansons "Your Mother's Son-In-Law" et "Riffin' The Scotch".
Elle n'a pas 20 ans alors qu'elle se produit accompagnée de Bobby Henderson sur la scène du Théâtre Apollo à Harlem, réputée pour découvrir de jeunes artistes et les promouvoir. Les critiques semblent intéressés mais pourtant son style lent et même nonchalant ne semble pas les satisfaire. Pourtant ses apparitions sur cette scène sont reconduites pour une deuxième semaine, où elle joue avec l'orchestre de Ralph Cooper. Les critiques semblent plus apprécier.
Séparée de Henderson, Billie rencontre de nombreux musiciens de talent. Notamment Lester Young, qui est engagé dans l'orchestre de Fletcher Henderson. Ils se lient d'amitié et Lester la surnomme "Lady Day" alors qu'elle lui donne le sobriquet "Président" ou plus simplement "Prez". Elle rencontre également Teddy Wilson, avec qui elle enregistre les chansons "I Wished On The Moon" et "Miss Brown To You".
Billie se produit sur des scènes plus prestigieuses avec les orchestres de Count Basie et Artie Shaw. Elle part en tournée, mais c'est une chanteuse noire dans un orchestre blanc, la tournée est écourtée à cause du racisme qui prévaut dans certains états du Sud. C'est la dernière année où Billie chante avec un orchestre. À partir de l'année suivante, elle entame une carrière solo.
John Hammond lui trouve des arrangements dans plusieurs clubs et entre autres au "Café Society", qui est connu pour être "The Wrong Place For The Right People". Billie boit de plus en plus et fume aussi de l'herbe entre ses prestations. Billie chante alors "Strange Fruit", une chanson très engagée, métaphore du lynchage des noirs. Cette chanson fut un immense succès, tant pour Billie que pour le "Café Society".
Billie reprend la chanson "Gloomy Sunday". Cette chanson qui parle du suicide prolonge le succès de "Strange Fruit". Billie boit et fume de plus en plus.
Elle épouse Jimmy Monroe. C'est un escroc et aussi un drogué. Billie, qui boit sans modération et fume énormément, commence à prendre de l'opium et de la cocaïne. Son caractère commence alors à se dégrader et sa réputation en pâtit quelque peu. Pourtant elle est admirée et élue meilleure chanteuse par les critiques en 1943. Billie gagne beaucoup d'argent, mais la majeure partie est dissoute dans l'alcool, la drogue et la mode.
Joe Guy, un trompettiste be-bop qui la fournit en héroïne, monte une tournée pour "Billie Holiday And Her Orchestra". Mais la tournée est écourtée lorsque Billie apprend la mort de sa mère, que son ami Lester avait surnommé "Duchess". Billie sombre dans la dépression et se réfugie encore plus dans l'alcool et la drogue.
Billie et Jimmy divorcent. Billie multiplie alors les aventures. Elle boit et se drogue toujours plus. Elle commence à prendre du LSD. Dans les clubs, on murmure qu'elle arrive en retard, se trompe dans les paroles. Son impresario la force à aller en cure de désintoxication. Mais quelques semaines après elle est arrêtée en possession de stupéfiants. Elle est alors condamnée à un an de prison.
Billie sort de prison pour bonne conduite. Mais le scandale qu'elle a engendré l'a ruiné. Quelques jours plus tard, elle fait un triomphe en chantant plus de 25 chansons au Carnegie Hall.
Billie n'a plus le droit de se produire dans les endroits vendant de l'alcool, sa seule option: les salles de concert. Elle sort avec le gangster John Levy, qui amasse tout ce qu'elle gagne et qui la bat. Elle aurait une liaison avec la comédienne Talullah Bankhead. Billie est prise en possession d'héroïne, mais, grâce à Talullah, elle est libérée. Elle reçoit l'interdiction de chanter dans New York et amasse les dettes. Elle signe alors un contrat avec Decca.
Durant les enregistrements, Billie arrive toujours en retard, elle fait beaucoup d'erreurs et sa voix est empâtée par l'alcool. Decca ne renouvelle pas le contrat lorsqu'il arrive à son terme. Elle commence à réellement crouler sous les dettes. À la fin de l'année, elle arrive tout de même à renouer avec le succès en chantant à Chicago.
Louis McKay relance alors sa carrière. Billie signe avec le label Verve de Norman Granz, créé pour la chanteuse Ella Fitzgerald. Elle joue alors avec Charlie Shavers, Barney Kessel, Oscar Peterson, Alvin Stoller, Flip Philips et Ray Brown. Ils sortent le disque "Billie Holiday Sings" qui reçoit un franc succès.
Billie fait sa première tournée en Europe. Elle se rend en Suède, au Danemark, en Belgique, en Allemagne, aux Pays-Bas, en France, en Suisse et en Angleterre. Malgré l'alcool et la drogue, Billie prend sur elle. Elle se produit alors à Newport, San Francisco et Los Angeles. Elle tente de se sortir de la drogue mais en vain.
Bille sort une autobiographie qui connaît un immense succès. Quelques temps après, elle se fait arrêter en compagnie de Louis McKay pour possession de drogue. Elle se voit contrainte d'effectuer une nouvelle cure alors qu'un procès contre elle est en cours. Louis McKay commence à s'éloigner d'elle. Malgré tous ces problèmes, elle réussit à signer avec la Columbia.
Billie et Louis McKay se marient afin de ne pas témoigner l'un contre l'autre au procès. Mais leurs relations sont finies. Après le procès, Louis McKay la quitte et Billie engage une procédure de divorce. Sa voix commence à se dégrade de plus en plus et devient rauque.
Elle enregistre "Lady In Satin". Elle part pour une seconde tournée en Europe. Mais Billie est gravement malade. Elle a une cirrhose et pourtant elle continue à boire.
Le meilleur ami de Billie, Lester Young, alias "Prez" décède. À quelques semaines de son 44e anniversaire, elle est totalement effondrée et se réfugie encore et toujours dans l'alcool et la drogue.
C'est la dernière apparition en public de Billie. Elle chante lors d'un concert bénéfique organisé au Phoenix Theatre de Greenwich Village. D'après ses amis et connaissances, qui la croisent dans les coulisses, Billie est irreconnaissable, certains souhaitent l'interner mais elle refuse.
Billie s'effondre chez elle, elle est tombée dans le coma. On l'emmène tout de suite vers un hôpital ou elle est refusée car c'est une droguée. Elle est alors admise à l'hôpital de Harlem. Déjà atteinte par une cirrhose, on lui diagnostique une insuffisance rénale. On lui interdit totalement de fumer et de boire. Mais elle trouve tout de même le moyen de le faire en cachette.
Elle est arrêtée et mise sous surveillance de la police, qui a trouvé de la drogue qu'elle cachait dans sa chambre. Un procès est prévu contre elle une fois qu'elle sera sortie de sa convalescence. Billie se repose et elle semble aller mieux.
Billie Holiday décède durant la nuit. Elle est enterrée dans la même tombe que sa mère. Louis McKay hérite de ses biens. Il fait également déplacer le corps de Billie dans une tombe à part. Un an après sa mort, les royalties sur les ventes de ses disques s'élèvent à plus de 100 000$. Desarticles, des livres et des films sont consacrés à la chanteuse, qui n'est plus là pour constater le succès qu'elle engendre, plus immense que durant toute sa vie.
