В 1930-х годах в Лос-Анджелесе женщина, представившаяся Эвелин Малрей, нанимает частного детектива Дж. Дж. «Джейка» Гиттеса, чтобы тот следил за ее мужем Холлисом, главным инженером Департамента водоснабжения и энергетики. Гиттес фотографирует Холлиса в компании молодой женщины, и эти фотографии попадают в газету Post-Record, раскрывая их явную интрижку. Затем Гиттес сталкивается с настоящей Эвелин Малрей, которая угрожает подать на него в суд. Он приходит к выводу, что самозванка использовала его, чтобы дискредитировать Холлиса.
Гиттес пересекается со своим бывшим коллегой, лейтенантом полиции Лос-Анджелеса Лу Эскобаром, когда в водохранилище находят труп Холлиса. Продолжая расследование, он обнаруживает, что каждую ночь из водохранилища сбрасываются огромные количества воды, несмотря на то, что город находится в состоянии засухи. Начальник службы безопасности Департамента водоснабжения Клод Малвихилл предупреждает его, и один из подручных Малвихилла разрезает ему нос.
Теперь, работая на Эвелин, Гиттес расследует смерть Холлиса. Он узнает, что Холлис когда-то был деловым партнером богатого отца Эвелин, Ноа Кросса. Кросс предлагает удвоить гонорар Гиттеса, если тот найдет предполагаемую любовницу Холлиса, которая исчезла. Гиттес получает звонок от Иды Сессионс, женщины, которая выдавала себя за Эвелин. Она отказывается сказать, кто ее нанял, но настоятельно просит Гиттеса проверить раздел некрологов в газете «Post-Record».
Публичные записи показывают, что большая часть Северо-Западной долины недавно сменила владельцев. Гиттес узнает одно из имен покупателей по некрологу; в некрологе указано, что он был мертв уже неделю, когда сделка была заключена. Гиттес и Эвелин проникают в дом престарелых, где жил покупатель, и обнаруживают, что многие другие жители тоже являются «покупателями», хотя они об этом не знают. Подозрительный сотрудник звонит Малвихиллу, но Гиттес и Эвелин ускользают от него и его головорезов и прячутся в ее особняке, где они проводят ночь вместе. Позже той же ночью Гиттес следует за Эвелин до дома, где видит, как она утешает пропавшую девушку. Когда он спрашивает ее об этом, Эвелин утверждает, что девушка — ее сестра Кэтрин.
Звонок от Эскобара вызывает Гиттеса в квартиру Иды; она была убита. Эскобар сообщает, что в легких Холлиса была соленая вода, что указывает на то, что он не утонул в водохранилище. Он подозревает, что Эвелин убила его, и просит Гиттеса быстро найти ее. В резиденции Малврей Гиттес извлекает очки из садового пруда с соленой водой.
Гиттес конфронтирует Эвелин по поводу Кэтрин, которую она теперь называет своей дочерью. Разочарованный, он несколько раз бьет Эвелин по лицу, пока она не срывается и не признается, что Кэтрин является одновременно ее сестрой и дочерью; отцом девочки является Кросс, который инцестуально насиловал Эвелин, когда ей было 15 лет. Она говорит Гиттесу, что очки, которые он нашел, не принадлежали Холлису.
Гиттес организует бегство женщин в Мексику и просит Эвелин встретиться с ним в доме ее дворецкого в Чайнатауне. Он вызывает Кросса в поместье Малрей, догадавшись, что Кросс уронил очки, когда утопил Холлиса в пруду. Кросс признается, что он стоит как за нехваткой воды, так и за захватом земель в Северо-Западной долине. Как только земля станет его, он получит от города контракт на строительство там водохранилища. Он дискредитировал и убил Холлиса, когда тот был близок к раскрытию плана.
Под угрозой оружия Кросс и Малвихилл заставляют Гиттеса отвезти их в Чайнатаун, где их ждет полиция. Эскобар задерживает Гиттеса, а Кросс пытается забрать Кэтрин. Эвелин стреляет Кроссу в руку и пытается сбежать с Кэтрин, но полиция открывает огонь и убивает ее. Кросс уводит потрясенную Кэтрин, а Эскобар приказывает освободить Гиттеса. Когда травмированного Гиттеса уводят его коллеги, один из них говорит ему: «Забудь об этом, Джейк. Это Чайнатаун».
