Im Jahr 1999 überlebt Teenager Celeste (Raffey Cassidy) eine gewaltsame Tragödie. Nachdem sie bei einem Gedenkgottesdienst gesungen hat, verwandelt sich Celeste mit Hilfe ihrer Schwester (Stacy Martin), die Songwriter ist, und einem Talentmanager, in einen aufblühenden Popstar. Celestes kometenhafter Aufstieg zum Ruhm und damit einhergehender Verlust der Unschuld ist verzahnt mit einem erschütternden Terroranschlag auf die Nation und hebt das junge Energiebündel zu einer neuen Form der Berühmtheit empor: Amerikanische Ikone, weltliche Gottheit, globaler Superstar.
Etwa im Jahr 2017 schafft Celeste (Natalie Portman) ein Comeback nach einem skandalösen Vorfall, der ihre Karriere zum Entgleisen gebracht hat. Auf Tour für ihr sechstes Album, einem Kompendium von Lobgesängen auf Science-Fiction mit dem Titel „Vox Lux“, muss die unzähmbare, unflätige Pop Ikone ihre persönlichen und familiären Kämpfe überstehen, um sich durch Mutterschaft, Wahnsinn und monumentalen Ruhm im Zeitalter des Terrors zu navigieren.