Neil Patrick Harris spielt Billy, auch bekannt als Dr. Horrible, einen aufstrebenden Superschurken, dessen Pläne zur Weltherrschaft ständig scheitern. Seine zwei Ziele: in die Evil League of Evil aufgenommen zu werden und den Mut zu finden, mit seiner Schwärmerei aus der Wäscherei, Penny, gespielt von Felicia Day, zu sprechen. Das einzige, was ihm im Weg steht, ist Captain Hammer, Billys Superhelden-Erzfeind, gespielt von Nathan Fillion. Mit einem großen Coup könnte Billy in die E.L.E. aufgenommen werden und Pennys Respekt gewinnen, aber nur, wenn er sie vom charmanten Captain Hammer fernhalten kann...