Jesse es una joven de Georgia que se muda a Los Ángeles con la esperanza de tener una carrera en el mundo del modelaje. En uno de sus primeros trabajos, ella conoce a Ruby, una maquillista que a su vez le presenta a otras modelos llamadas Sarah y Gigi. Estas tres mujeres comienzan a interesarse de inmediato por la vida íntima de Jesse, cuestionando específicamente su belleza y sus actividades sexuales.
Tras firmar un contrato con una agencia de modelos, Jesse vive en carne propia la crueldad de la industria a la que quiere dedicarse profesionalmente, sacrificando sus relaciones personales y su integridad en el proceso. Mientras Jesse sigue sorprendiendo a todos con su belleza, Sarah y Gigi resienten la presencia de la joven, la cual les ha robado la atención que antes ellas acaparaban y que ahora es la musa de varios diseñadores y fotógrafos.
Dirigida por Nicolas Winding Refn (Drive) y escrita por Mary Laws (Preacher) y Polly Stenham (Eleanor) en conjunto con el director, El demonio neón cuenta con las actuaciones de Elle Fanning (El seductor), Karl Glusman (Love), Jena Malone (Los juegos del hambre: En llamas), Bella Heathcote (Cincuenta sombras más oscuras) y Christina Hendricks (Mad Men).
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