J.J. Gittes, un détective privé, reçoit la visite d'une femme, Evelyn Mulwray, qui lui demande de filer son mari, ingénieur des eaux à Los Angeles. Elle le soupçonne de la tromper. L'enquête révèle bientôt que ce n'est pas la vraie Madame Mulwray qui a contacté Gittes. Il s'agit d'une machination destinée à discréditer un fonctionnaire honnête qui vient de découvrir une grave affaire de corruption : l'eau indispensable à fertiliser certains terrains est mystérieusement détournée. Mulwray est retrouvé mort, noyé accidentellement semble t-il. Aidé par la véritable Evelyn Mulwray, J.J. Gittes s'obstine dans son enquête, malgré les intimidations de tueurs professionnels. Gittes découvre que c'est le père d'Evelyn, Noach Cross, avec lequel elle a eu une fille au cours de rapports incestueux, qui a organisé toute l'affaire. Cross, ancien associé de Mulwray, se livrait à une opération de rachat de terrains dont la valeur serait décuplée par la prochaine irrigation. Mais Noah Cross est tout puissant. Après la mort d'Evelyn, les policiers de Chinatown garderont le silence.