Une femme qui se présente comme Mme Mulwray, engage le détective privé Jake Gittes pour suivre son mari, ingénieur des eaux de la ville et soupçonné d'adultère. Ce dernier est bientôt retrouvé mort, noyé. Gittes poursuit son enquête, et découvre que la femme qui l'a engagé n'est pas la vraie Mme Mulwray. Il s'éprend ensuite d'Evelyne Mulwray, la véritable femme de l'ingénieur, et poursuit ses recherches malgré les diverses menaces de tueurs professionnels, jusqu'à la découverte de la vérité.