Wychowywana przez babkę, która nauczyła ją kochać muzykę i styl Londynu lat 60., Ellie (Thomasin McKenzie) zostaje przyjęta do szkoły mody w centrum Londynu. To spełnienie jej marzeń. Zamiast akademika wynajmuje pokój na piętrze w rozpadającym się domu należącym do surowej pani Collins (Diana Rigg). Pokój tak bardzo przypomina minione czasy, że kiedy Ellie zasypia, wydaje jej się, że jest w londyńskiej dzielnicy Soho w latach sześćdziesiątych. W tej przeszłości wizje Ellie krążą wokół Sandy (Anya-Taylor Joy), pewnej siebie blondynki, która przyjechała do Londynu, by zaistnieć jako piosenkarka. Podróże w czasie zaczynają przybierać mroczny obrót i Ellie przestaje rozpoznawać co jest jawą, a co snem.

Film "Ostatniej nocy w Soho" zawiera kilka sekwencji z dynamicznymi efektami świetlnymi, które mogą oddziaływać na widzów z epilepsją fotogenną lub innymi uczuleniami na światło.