두 번의 이혼 경력에 세 아이를 거느린 아줌마 에린 브로코비치(줄리아 로버츠)는 계속해서 구직에 실패하고 교통사고까지 당한다. 통장에 고작 16달러 만이 남아있던 그녀는 보상금이라도 받아보려고 변호사를 고용하지만 실패하고 빚만 더 떠안게 된다.

막무가내로 변호사 사무실을 찾아가 결국 일자리를 얻게 되는 그녀. 험한 입담과 노출이 심한 옷 때문에 직장동료들은 그녀를 곱지 않은 시선으로 보지만 그녀는 자신에게 주어진 일을 착실히 배워나간다.

그러던 중 그녀는 대기업 PG&E의 공장에서 유출되는 중금속 크롬이 마을 사람들의 건강에 치명적인 영향을 미치고 있다는 사실을 알게 된다. 그녀는 마을을 직접 찾아가 사람들을 만나고 조사를 추진한다. 변호사 에드를 설득해 소송을 준비하고...