《娃娃谷》围绕四位身处演艺圈的女性展开。安娜·威尔斯（Anne Welles）外表庄严秀丽，内心却充满丰富而炽烈的情感。她一生渴望得到真正的爱情，而不是委屈自己去接受一份只有被爱的关系。年轻时，她拒绝了富有的钻石王老五，临近中年又离开化妆品公司的董事。好友詹妮弗自杀后，她还与闺蜜妮丽反目成仇，最终更被风流成性的初恋情人莱昂·伯克深深伤害。电影中，安娜由芭芭拉·帕金斯饰演，人物原型是小说作者杰·苏珊本人。
妮丽·奥哈拉（Neely O'Hara）17岁来到纽约闯荡，并在那里结识安娜。一次偶然的机会让她登上舞台，从此一举成名，但随名利而来的还有兴奋剂和安眠药。她与同性恋丈夫离婚后精神失常，被送进疯人院；出院后虽然重新获得事业，却又与好友安娜的丈夫莱昂纠缠在一起，再次走向自我毁灭。电影中，妮丽由帕蒂·杜克饰演，人物原型是朱迪·加兰。
詹妮弗·诺斯（Jennifer North）是小说中最受喜爱的角色之一。她性感靓丽，却不失清纯，性情善良，也总是与人为善。然而她始终所托非人，是最早服用“红娃娃”的女演员。她先后遇到王子、歌星、制片人，甚至议会议员，却没有一个人真正爱过她，最终因癌症自杀，孤独地告别了人世。电影中，詹妮弗由莎朗·塔特饰演，人物原型是玛丽莲·梦露。
海伦·劳逊（Helen Lawson）是一位满口粗话、却牢牢掌控百老汇的女明星。她自私自利、强势刻薄，最终得到的并不是想要的一切，而是难以排遣的空虚与寂寞。电影中，海伦由苏珊·海沃德饰演。
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