Di Los Angeles tahun 1930-an, seorang wanita yang mengaku Evelyn Mulwray menyewa penyidik swasta J. J. "Jake" Gittes untuk mengawasi suaminya, Hollis, kepala insinyur di Departemen Air dan Listrik. Gittes memotret Hollis bersama wanita muda, dan foto- foto itu diterbitkan di Post-Record, mengungkap dugaan perselingkuhan.

Namun, kejutan muncul ketika Evelyn Mulwray yang asli menemuinya dan mengancam akan menuntutnya. Gittes pun menyadari bahwa wanita penyamar itu hanya memanfaatkannya untuk menjatuhkan Hollis.

Penyelidikan Gittes berlanjut saat ia bertemu mantan rekannya, Letnan LAPD Lou Escobar, ketika mayat Hollis ditemukan di sebuah waduk. Ia menemukan fakta mencurigakan: air dalam jumlah besar dilepaskan setiap malam dari waduk, padahal kota sedang mengalami kekeringan parah. Kepala Keamanan Departemen Air, Claude Mulvihill, memperingatkan Gittes untuk berhenti, bahkan salah satu anteknya menyerangnya hingga wajah Gittes terluka.

Dengan misteri perselingkuhan, pembunuhan, dan konspirasi besar di balik krisis air, bisakah Gittes mengungkap kebenaran sebelum dirinya sendiri menjadi korban?