Hedwig Robinson ( John Cameron Mitchell ) es la cantante principal de una banda de rock llamada Hedwig and the Angry Inch , un grupo prácticamente desconocido que recorre una cadena de restaurantes llamada Bilgewater’s. Hedwig está furiosa porque su antiguo amante, Tommy Gnosis (Michael Pitt), robó sus canciones y se convirtió en una gran estrella. Ella está entablando una demanda por derechos de autor y al propio Tommy: da la casualidad de que los lugares pequeños de Angry Inch están en las mismas ciudades donde Tommy está realizando conciertos con entradas agotadas.
Entre canciones, Hedwig arenga a su escasa audiencia con la historia de su vida. A través de su narración y flashback, nos enteramos de que creció como un «deslizamiento de un niño femenino» llamado Hansel en Berlín Oriental, viviendo en un pequeño apartamento con su madre dominante. Incapaz de encontrar el amor verdadero en ese lado del Muro, Hansel soñaba con escapar al Oeste con la esperanza de encontrar su otra mitad. Ingrese a Luther (Maurice Dean Wint), un militar estadounidense que lo convence de someterse a una cirugía de reasignación de género para que puedan casarse y mudarse a los Estados Unidos.
La madre de Hansel organiza la operación con un médico dudoso y el procedimiento sale mal. Hansel queda desfigurado con la pulgada enojada titular, un montículo de carne «donde [his] el pene solía estar, donde [his] la vagina nunca lo fue». Adoptando el nombre de su madre, Hansel se convierte en Hedwig y se muda a Junction City, Kansas, con Luther, pero su felicidad conyugal dura poco. millas de casa.
Sola y deprimida, Hedwig encuentra empoderamiento en una peluca rubia y comienza una banda con varias esposas del ejército coreano, todavía soñando con encontrar su otra mitad. Ahí es cuando consigue un trabajo de niñera y conoce a Tommy, un niño cristiano ingenuo, y la pareja establece una conexión instantánea.