Cinq femmes participent à une randonnée d'entreprise, mais seulement quatre d'entre elles en reviennent. Deux agents fédéraux, Aaron Falk et Carmen Cooper, s'enfoncent alors dans les chaînes de montagnes victoriennes afin d'enquêter. Ils gardent espoir de retrouver leur informatrice, Alice Russell, vivante.
Australie, 1968, trois sœurs aborigènes : Gail, Julie et Cynthia et leur cousine Kay, sont découvertes par Dave, musicien irlandais au caractère bien trempé, amateur de whisky et de soul music. Dave remanie le répertoire du groupe, rebaptisé "The Sapphires", et organise une tournée dans les zones de guerre du Vietnam du Sud. Dans le delta du Mékong où elles chantent pour les marines, les filles déchainent les foules, esquivent les balles et tombent amoureuses.
