En Los Ángeles, durante los años 30, el detective privado Jake Gittes (Jack Nicholson) recibe la visita de una mujer que dice ser la esposa del ingeniero de la compañía de agua de la ciudad, Hollis Mulwray (Darrel Zwerling), y que cree que le está siendo infiel; poco después, la verdadera esposa de Mulwray, Evelyn (Faye Dunaway), se presenta también en la oficina del detective en días posteriores, después de que Gittes hace el ridículo por haber sido ingenuamente engañado por la primera mujer, que luego se hace llamar Ida Sessions (Diane Ladd). Cuando Mulwray es asesinado, Gittes es contratado, dos veces, por dos diferentes clientes, para investigar el caso; y es entonces cuando empieza a descubrir que detrás de todo, como cabe esperar, está un enorme negocio inmobiliario, secretos familiares y mucha codicia.