Venue rejoindre à Londres son frère Steven, journaliste, l'Américaine Ann Lake attend la sortie de sa petite fille Bunny au terme de son premier jour à l'école maternelle de Hampstead. Mais elle ne trouve nulle trace de l'enfant... Dans l'établissement même, personne ne se souvient d'elle...
Après s'être entretenu avec plusieurs personnes côtoyant Ann, le superintendant Newhouse de Scotland Yard doute de l'existence même de Bunny et penche de plus en plus pour un fantasme d'Ann et de son imagination de jeune femme frustrée...
La raison d'Ann commence à chavirer. Dans l'appartement qu'elle loue avec son frère à un vieillard passablement excentrique, Wilson, elle cherche désespérément une preuve formelle de l'existence de Bunny et finit par retrouver le reçu d'une poupée récemment donnée à réparer à un artisan.
En fait, c'est Steven qui a kidnappé l'enfant, obstacle majeur à la passion incestueuse qu'il nourrit pour sa soeur... Ann et sa fille Bunny seront sauvées in extremis par l'intervention du superintendant Newhouse, qui a fini par comprendre ce qui s'est passé.