A film azzal kezdődik, hogy Edie (Miller) megérkezik New Yorkba gazdag bostoni otthonából. Találkozik Andy Warhollal (Pearce), és része lesz a gyári szcénájának, amely művészekből, zenészekből és előadóművészekből áll, akik együtt éltek és dolgoztak Warhol stúdiójában. Edie gyorsan Warhol múzsájává válik, és számos rövidfilmjében és műalkotásában feltűnik.
Ahogy Edie sztárja felemelkedik, egyre inkább bekapcsolódik a kábítószer-szcénába, és kapcsolata Warhollal kezd megromlani. Elkezd randevúzni Billy Quinn-nel (Christensen), egy karizmatikus zenésszel is, de kapcsolatuk viharos és végül véget ér. Edie hanyatlása folytatódik, és végül 1971-ben, 28 évesen kábítószer-túladagolásba halt bele.
A Factory Girl egy tragikus történet egy fiatal nő felemelkedéséről és bukásáról, aki egyszerre volt gyönyörű és tehetséges, de végül elpusztították a démonai. A film bepillantást enged Andy Warhol és a gyár világába, és megragadja az 1960-as évek szellemét.
A film vegyes értékelést kapott a kritikusoktól, akik dicsérték Miller teljesítményét, de kritizálták Warhol és a gyár alakítását. A film azonban kereskedelmi sikert aratott, és világszerte több mint 12 millió dollár bevételt hozott.