A la demande du sénateur Chalmers, le lieutenant Frank Bullitt est chargé de la protection de Johnny Ross, un témoin important que la mafia cherche à éliminer. Truand de Chicago qui a trahi ses anciens chefs, ce dernier doit en effet témoigner devant la Commission sénatoriale contre le crime, que préside Chalmers. Bullitt, qui désire passer une soirée avec sa compagne Cathy, confie la surveillance à deux de ses adjoints, Stanton et Delgetti. Mais des tueurs parviennent à s'introduire dans la chambre d'hôtel de Ross et le blessent grièvement. Lorsque Ross succombe, à l'hôpital, achevé par un homme qui parvient à s'enfuir, Bullitt décide de laisser croire que celui-ci est toujours en vie et fait évacuer son corps dans une ambulance...