舞台はハリウッド。脚本家マーティ（コリン・ファレル）は新作映画『セブン・サイコパス』の執筆に行き詰まっていた。ハンス（クリストファー・ウォーケン）の犬泥棒を手伝っている友人ビリー（サム・ロックウェル）が「サイコパス集合！」という新聞広告を出してしまい、それを境に、ダイヤのジャックを残すシリアルキラー、うさぎを抱いた心優しい殺人鬼ザカリア（トム・ウェイツ）、愛犬を盗まれた極悪人チャーリー（ウディ・ハレルソン）など危険でイカれた連中が引き寄せられるようにマーティのもとへ集まってきた。