California, año 1970. A Doc Sportello, un peculiar detective privado de Los Ángeles, le pide ayuda su exmujer, una seductora "femme fatale" debido a la desaparición de su amante, un magnate inmobiliario que pretendía devolverle a la sociedad todo lo que había expoliado. Sportello se ve envuelto así en una una oscura trama, propia del cine negro.