Lorsqu'une femme vous demande de faire suivre son mari, il y a de fortes chances pour que les ennuis approchent. Mais J.J. Gittes est bien forcé d'accepter la proposition de Mrs Evelyn Mulwray : il est aujourd'hui détective privé, après avoir exercé dans le quartier de Chinatown la noble - et rare - profession de flic honnête.

 Mulwray, qu'il suit, est le chef du Service des Eaux de Los Angeles, un homme petit malingre que certains fermiers accusent de corruption et qui passe ses journées à examiner barrages et réserves qui entourent la ville.

 Un jour, J.J. le prend en photo avec une jeune fille. Sans qu'il en soit responsable, le scandale éclate dans la presse. Une jeune femme très belle se présente alors chez lui : la vraie Mrs Evelyn Mulwray, qui menace de le poursuivre en justice. Et là-dessus, Mulwray meurt. Noyé.

 Un suicide ou un accident pour la police. J.J., lui, penche très vite pour le meurtre : il acquiert la conviction, en effet, que Mulwray est mort pour avoir découvert la plus admirable escroquerie des années 30 : en pleine sécheresse, le rejet quotidien de tonnes d'eau potable a la mer, afin d'assécher des terres, achetées sous des prête-noms par un groupe mystérieux pour des sommes dérisoires.

 Alors qu'Evelyn engage J.J. pour découvrir l'assassin de son mari, le père de la jeune femme, Noah Cross, jadis associé de Mulwray, demande au détective de retrouver la maîtresse de feu son gendre. Ce qu'il fait : à sa grande surprise, la jeune Katherine semble séquestrée par Evelyn.

 Après l'assassinat de la fausse Mrs Mulwray, J.J., considéré comme suspect par la Police, trouve une pièce à conviction dans le bassin de la villa d'Evelyn. Comme J.J. accuse Evelyn d'avoir tué son mari par jalousie, celle-ci lui avoue que Katherine est sa propre fille en même temps que sa sœur.

 J J. accepte de faire fuir les deux femmes vers une nouvelle vie. Mais la puissance de Noah Cross, chef du groupe mystérieux, coupable du meurtre de Mulwray, aura raison d'Evelyn qui mourra à Chinatown, tandis que la police, une fois encore, fermera les yeux