Sin City: A Dama Fatal é a continuação do filme de 2005, Sin City: A Cidade do Pecado. O roteiro tem como base os quadrinhos A Dama Fatal (A Dame To Kill For) e Apenas Outra Noite de Sábado (Just Another Saturday Night), também de autoria de Frank Miller.

A história segue os acontecimentos do primeiro filme. No entanto, alguns atores não retornaram como é o caso de Clive Owen e Devon Aoki que foram substituídos por Josh Brolin e Jamie Chung, respectivamente.

Novamente temos o roteiro dividido em pequenas histórias que se conectam no final, mas, dessa vez a ligação entre elas não é tão forte.

São 5 capítulos no total. Sendo que as partes relacionadas ao personagem Johhny não acrescentam muito, a não ser para reforçar o quanto o Senador Roark é corrupto e cruel.

Johnny é daqueles que sempre vencem em jogos de azar. Chegando na cidade, ele ganha várias vezes de Roark e então passa a ser perseguido pelo senador para devolver o dinheiro (e pagar caro pela humilhação).

Nancy continua dançando na boate, no entanto, a falta que ela sente de Hartigan e a sede de vingança tornaram ela uma alcoólatra.

No passado, Dwight trabalhou como detetive particular, pretendendo esquecer seus erros. No entanto, ele acaba encontrando Ava, a única mulher que ele amou de verdade. Há quatro anos, ela havia o abandonado para se casar com o milionário Damian Lord. Ava revela que está sendo torturada psicologicamente pelo seu marido e pede para Dwight ajudá-la.

Dwight passou os últimos anos tentando esquecer Ava. De repente, ela volta pedindo ajuda. Ele deveria voltar a confiar nela?

Como existem muitos elementos em CG, principalmente o cenário, isso facilita a implementação do efeito 3D. Por isso, este filme ganha muito quando é assistindo em três dimensões.