1941 à Los Angeles. Dans un poste de police, des inspecteurs questionnent sévèrement le détective Philip Marlowe, accusé de plusieurs meurtres. Celui-ci raconte alors comment Moose Malloy, d'un ancien détenu, l'a engagé afin de rechercher sa petite-amie nommée Velma, une chanteuse da cabaret dont il a été séparé par sept années de prison. Mais Marlowe se retrouve sur une fausse piste transmise par d'anciennes connaissances de Velma...