Film začína príchodom Edie (Miller) do New Yorku zo svojho bohatého bostonského domu. Stretne Andyho Warhola (Pearce) a stane sa súčasťou jeho Factory scény, skupiny umelcov, hudobníkov a interpretov, ktorí spolu žili a pracovali vo Warholovom štúdiu. Edie sa rýchlo stáva Warholovou múzou a objavuje sa v mnohých jeho krátkych filmoch a umeleckých dielach.
Ako hviezda Edie stúpa, čoraz viac sa zapája do drogovej scény a jej vzťah s Warholom sa začína zhoršovať. Začne chodiť aj s Billym Quinnom (Christensen), charizmatickým hudobníkom, no ich vzťah je búrlivý a nakoniec sa skončí. Úpadok Edie pokračuje a nakoniec zomiera na predávkovanie drogami v roku 1971 vo veku 28 rokov.
Factory Girl je tragický príbeh o vzostupe a páde mladej ženy, ktorá bola krásna aj talentovaná, no napokon ju zničili jej démoni. Film ponúka pohľad do sveta Andyho Warhola a továrne a zachytáva ducha 60. rokov.
Film získal zmiešané recenzie od kritikov, ktorí chválili Millerov výkon, ale kritizovali filmové zobrazenie Warhola a továrne. Film však zaznamenal komerčný úspech a celosvetovo zarobil vyše 12 miliónov dolárov.