Film rozpoczyna się w momencie, gdy Edie (Miller) przybywa do Nowego Jorku ze swojego bogatego bostońskiego domu. Spotyka Andy'ego Warhola (Pearce'a) i staje się częścią jego sceny Factory, grupy artystów, muzyków i performerów, którzy mieszkali i pracowali razem w studiu Warhola. Edie szybko staje się muzą Warhola i pojawia się w wielu jego filmach krótkometrażowych i dziełach sztuki.
W miarę wschodzenia gwiazdy Edie coraz bardziej angażuje się w scenę narkotykową, a jej relacje z Warholem zaczynają się pogarszać. Zaczyna także spotykać się z Billym Quinnem (Christensen), charyzmatycznym muzykiem, ale ich związek jest burzliwy i ostatecznie się kończy. Stan zdrowia Edie trwa nadal i ostatecznie umiera w wyniku przedawkowania narkotyków w 1971 roku w wieku 28 lat.
Factory Girl to tragiczna opowieść o wzroście i upadku młodej kobiety, która była zarówno piękna, jak i utalentowana, ale ostatecznie zniszczona przez swoje demony. Film pozwala na wgląd w świat Andy’ego Warhola i Fabryki oraz oddaje ducha lat 60.
Film otrzymał mieszane recenzje od krytyków, którzy chwalili występ Millera, ale krytycznie odnieśli się do przedstawienia Warhola i fabryki w filmie. Jednak film odniósł komercyjny sukces i zarobił na całym świecie ponad 12 milionów dolarów.