Los Angeles, 1937. J.J. Gittes (Jack Nicholson), um detetive particular, recebe a visita de uma mulher que deseja contratá-lo, pois acredita que seu marido, o engenheiro-chefe do Departamento de Águas e Energia, tem um caso. Porém, Gittes logo descobre que sua cliente na verdade era uma farsante, mas a verdadeira Evelyn Mulwray (Faye Dunaway) o encontra. Quando o marido aparece morto no reservatório de água da cidade, Gittes percebe a gravidade do caso. Seu envolvimento leva-o a ser atacado por gângsters e, após manter um romance com Evelyn, descobre que ela é filha de Noah Cross (John Huston), um dos homens mais poderosos da cidade. Gittes desconfia então que Cross, um rico proprietário que tem interesses ilícitos nas terras próximas ao reservatório, teve uma relação incestuosa com a filha, nascendo daí a jovem vista com o marido de Evelyn.