I Los Angeles 1948 anlitar Julius ”Jake” Berman privatdetektiven J. J. ”Jake” Gittes för att ta sin fru Kitty på bar gärning när hon begår äktenskapsbrott. Under inslaget dödar Berman sin kärleksrival, Mark Bodine, som råkar vara hans affärspartner i ett fastighetsutvecklingsföretag. Gittes, som inte visste om detta, står plötsligt under granskning för sin roll i det möjliga brottet, som alla kretsar kring en inspelning som fångade det otillåtna kärleksmötet, konfrontationen och mordet på Bodine. Det ifrågasätts om Berman visste och dödade sin partner för att ta kontroll över partnerskapet, vilket gör det till mord, eller om det var en akt av svartsjuka, vilket kan räknas som ”tillfällig sinnessjukdom” och tillåtas som försvar för en anklagelse om mord.
Gittes måste övertyga LAPD:s kommissarie Escobar om att han inte ska åtalas som medbrottsling. Märkligt nog verkar Berman inte bekymrad över möjligheten att han kan bli anklagad för mord. Gittes har inspelningen, som både Bermans advokat Cotton Weinberger och maffiavännen Mickey Nice vill ha, låst in i ett kassaskåp på sitt kontor i L.A., som skakas av jordbävningar. Bermans bostadsområde i dalen drabbas också av jordbävningar. Gittes dödas nästan i en gasexplosion och vaknar upp och upptäcker att Berman och hans fru Kitty står över honom.
Gittes har en konfrontation, och senare ett sexuellt möte, med Lilian Bodine, den döde mannens arga änka. Han får bevis för att Earl Rawley, en rik och hänsynslös oljeman, kanske borrar under Bodines och Bermans exploatering, trots att Rawley har förnekat det. Detta leder till att man måste fastställa vem som äger mineralrättigheterna till marken. Gittes upptäcker att rättigheterna ägs av en Katherine Mulwray, dotter till Evelyn Mulwray, hans kärleksintresse från elva år tidigare. Han upptäcker också att överlåtelserna av handlingarna utfördes på ett sådant sätt att man försökte dölja Katherine Mulwrays tidigare ägande och fortsatta anspråk på mineralrättigheterna. Dessutom upptäcker han också att Noah Cross redan hade dött och att Katherine hade rymt från hans grepp.
Gittes agenter har sett Berman i sällskap med en blond kvinna tillsammans med Mickey och en livvakt. Med lite spioneri konstaterar Gittes att kvinnan är onkolog och behandlar Berman för cancer någonstans under midjan. Gittes konfronterar Berman med denna kunskap och får en fullständig bekännelse. På vägen upptäcker Gittes att Berman inte kommer att överleva och att hela upplägget var till för att Kitty skulle skyddas när han dog.
För att få Kitty att prata med honom måste Gittes bevisa att Berman ville döda sin partner. När detta är gjort går Kitty med på att träffa Gittes och berätta för honom vad hon vet om Berman. Under diskussionen om Bermans möjliga motiv, mineralrättigheter och Katherines eventuella vistelseort avslöjas det att Kitty och Katherine är samma person. Kitty hade aldrig misstänkt att hennes man är döende.
För att bevisa uppsåt, passion och kanske till och med kopplingar till en kvinna som länge varit försvunnen vill till synes alla ha inspelningen, som Gittes vägrar att lämna ifrån sig fram till undersökningsdagen. På något sätt redigerar Gittes inspelningen och lämnar Katherines namn bortklippt från dialogen, skottlossningen och efterdyningarna av Bodines mord. Detta gör förhöret till ett kort och tillfredsställande möte där domaren inte har någon anledning att misstänka mord, och Berman är nu fri från brottsanklagelser. Konfronterad med den kunskap som Gittes har om sin obotliga sjukdom, övertygar Berman, som vet att modellhuset han befinner sig i är fyllt med naturgas, Gittes och Mickey om att lämna honom ensam i huset så att han kan ”röka en cigg”. Han vill inte att en obduktion ska störa Kittys arv. När de kör iväg exploderar huset.
Historien slutar med Kitty och Gittes på hans kontor. De talar om ånger och Kitty kysser Gittes, som avvisar hennes närmanden och säger: ”Det är ditt problem, grabben. Du vet inte vem du lurar.” Hon går och säger till honom att han ska ”tänka på mig då och då”. Gittes säger till henne: ”Det försvinner aldrig.”