《摇滚芭比》讲述了汉塞尔（约翰·卡梅隆·米切尔 John Cameron Mitchell 饰）追逐摇滚梦想的经历。他自幼迷恋摇滚乐，渴望有朝一日成为歌手。一次偶然的相遇中，他结识了美国大兵卢瑟（毛里斯·迪恩·温特 Maurice Dean Wint 饰）。卢瑟答应带他前往美国，但条件是汉塞尔必须与自己结婚。为了实现梦想，汉塞尔毅然接受了变性手术。尽管手术留下了永久性的创伤，他最终还是踏上了美国的土地。
两年后，卢瑟抛弃了汉塞尔。身处异国、举目无亲的汉塞尔只能努力谋生，先是找到一份看护工作，随后又组建了名为“The Angry Inch”的摇滚乐队。就在这段日子里，他遇见了年轻的汤米（迈克尔·皮特 Michael Pitt 饰），却未曾想到，这个男孩后来会成为他挥之不去的噩梦。
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