2010年、アメリカの女性アーティスト、ケイティ・ペリーは、世界中124ヶ所のアリーナ会場をソールド・アウトさせたワールドツアーを行った。ケイティは全米、ヨーロッパ、南米、極東を回る『カリフォルニア・ドリーム・ツアー』に2人の若い映画監督を同行させ、アクセス・オール・エリアのパスを与えた。一切撮影禁止することなく、生まれながらのパフォーマーであるケイティ・ペリーが、世界的スーパースターになるまでの道のりをありのままに映し出す。ライヴの興奮を伝えるとともに、彼女のバック・グラウンド、クリスチャンの両親に影響を受けた初期のシンガー・ソングライター時代のことや、家族などへのインタビュー、いくつものレコード会社に断られた姿など、ケイティの挫折と成功の軌跡も追う。2枚目のアルバム『ティーンエイジ・ドリーム』で正真正銘のポップ・スターとしての名声を確立し、ビルボード・アルバム・チャートの1位を獲得、そして記録的な5曲のナンバーワン・シングルを生み出したケイティは、2010年、俳優でコメディアンのラッセル・ブランドと結婚するが、ツアー中の2011年末に破局してしまう。その動揺と精神的苦痛に襲われながら、ショーの継続を決意する姿もカメラは収めていく。