Фильм начинается с новости о трагической судьбе Харви Милка, первого открытого гея в политике Америки, жизнь которого оборвалась убийством. В 1972 году, переехав в Сан-Франциско вместе со своим партнером Скоттом Смитом, Милк открывает фотостудию, ставшую убежищем и символом надежды для многих представителей ЛГБТ-сообщества. Несмотря на три неудачные попытки, он не сдается и наконец добивается избрания в муниципальный совет. В течение своих коротких одиннадцати месяцев в должности, Милк совершает прорывы в правах геев, несмотря на открытые угрозы и противодействие со стороны консервативных кругов. Его жизнь резко обрывает Дэн Уайт, политик, который не может примириться с его прогрессивными взглядами. Фильм подробно освещает жизнь Милка, его неординарность и бескомпромиссную смелость в борьбе за равенство и принятие.
Планировалось, что роль Дэна Уайта исполнит Мэтт Дэймон, однако на момент съемок «Харви Милка» Дэймон был занят в проекте Пола Гринграсса «Не брать живым» (2010).
27 ноября 1978 года Харви Милк и мэр Сан-Франциско Джордж Москоун были убиты бывшим членом наблюдательного совета Дэном Уайтом, который был давним недругом Милка из-за разногласий в вопросе о геях. Уайт получил семь лет тюрьмы, но через пять лет вышел на свободу. В октябре 1985 Уайт покончил жизнь самоубийством.
Тысячи жителей Сан-Франциско согласились принять участие в массовке совершенно бесплатно.
По сюжету, Харви Милку исполняется 48 лет. Исполнителю главной роли Шону Пенну на тот момент тоже было 48 лет.
Попытки снять фильм о жизни Харви Милка последовали после присуждения премии «Оскар» документальной картине «Времена Харви Милка». В начале 1990-х рассматривались различные сценарии, но до 2007 года все проекты оканчивались неудачей.