O filme se concentra em quatro libertinos italianos ricos e corruptos na época da fascista República de Salò (1943–1945). Os libertinos sequestram 18 adolescentes e os submetem a quatro meses de extrema violência, sadismo e tortura sexual e psicológica. O filme explora temas como corrupção política, consumismo, autoritarismo, niilismo, moralidade, capitalismo, totalitarismo, sadismo, sexualidade e fascismo. A história é dividida em quatro segmentos, inspirada na Divina Comédia de Dante: o Anteinferno, o Círculo de Manias, o Círculo de Excremento e o Círculo de Sangue. O filme também contém referências frequentes e várias discussões ao livro A Genealogia da Moral (1887), de Friedrich Nietzsche, ao poema Os Cantos, de Ezra Pound, e à nova sequência de Marcel Proust, Em Busca do Tempo Perdido.
