El marinero irlandés Michael O'Hara conoce a la bella rubia Elsa cuando ésta monta en un coche de caballos en Central Park. Tres gamberros asaltan el coche. Michael rescata a Elsa y la lleva a casa. Michael le revela que es marino y se entera de que Elsa y su marido, el abogado criminalista discapacitado Arthur Bannister, acaban de llegar a Nueva York procedentes de Shanghai. Se dirigen a San Francisco a través del Canal de Panamá. Michael, atraído por Elsa a pesar de sus recelos, acepta enrolarse como marinero a bordo del yate de Bannister.

En el barco se les une el socio de Bannister, George Grisby, que propone a Michael "asesinarlo" en un complot para fingir su propia muerte. Le promete 5.000 dólares y le explica que, como no estaría realmente muerto y no habría cadáver, Michael no podría ser condenado por asesinato (lo que refleja las leyes del corpus delicti de la época). Michael acepta, con la intención de utilizar el dinero para huir con Elsa. Grisby hace que Michael firme una confesión.

La noche del crimen, Sydney Broome, un investigador privado que ha estado siguiendo a Elsa por orden de su marido, se enfrenta a Grisby. Broome se ha enterado del plan de Grisby para asesinar a Bannister, inculpar a Michael y escapar fingiendo que también ha sido asesinado. Grisby dispara a Broome y lo da por muerto. Ajeno a lo ocurrido, Michael sigue adelante con el arreglo de la noche y ve partir a Grisby en una lancha motora antes de disparar un arma contra el suelo para llamar la atención. Mientras tanto, Broome, herido de muerte pero aún vivo, pide ayuda a Elsa. Le advierte de que Grisby pretende matar a su marido.

Michael llama por teléfono a Elsa, pero se encuentra con Broome al otro lado de la línea. Broome advierte a Michael de que Grisby le estaba tendiendo una trampa. Michael acude al despacho de Bannister a tiempo para ver que éste está vivo, pero que la policía está retirando el cadáver de Grisby del lugar. La policía encuentra pruebas que implican a Michael, incluida su confesión, y se lo lleva.

En el juicio, Bannister actúa como abogado de Michael. Cree que puede ganar el caso si Michael se declara homicidio justificado. Durante el juicio, el incompetente juez pierde rápidamente el control del proceso. Bannister se entera de la relación de su mujer con Michael. Al final, se complace en su sospecha de que perderán el caso. Bannister también indica que conoce la identidad del verdadero asesino. Antes del veredicto, Michael escapa fingiendo un intento de suicidio (ingiriendo pastillas analgésicas que Bannister toma para su discapacidad), lo que provoca una conmoción en la que se escabulle del edificio con el jurado para otro caso. Elsa le sigue y ella y Michael se esconden en un teatro de Chinatown. Elsa llama a unos amigos chinos para que se reúnan con ella. Mientras Michael y Elsa esperan y fingen ver el espectáculo, Michael se da cuenta de que ella mató a Grisby. Michael se desmaya por las pastillas que ha tomado justo cuando llegan los amigos chinos de Elsa; llevan al inconsciente Michael a un local de diversión vacío. Cuando despierta, se da cuenta de que Grisby y Elsa habían estado planeando asesinar a Bannister e inculparle del crimen, pero que la implicación de Broome arruinó el plan y que Elsa tuvo que matar a Grisby para su propia protección.

La película presenta un singular tiroteo culminante en un salón de espejos en el que intervienen multitud de imágenes reflejadas falsas y reales en el Laberinto de los Espejos Mágicos, en el que Elsa resulta herida de muerte y Bannister muere. Con el corazón destrozado, e ignorando las súplicas de Elsa para salvar su vida, Michael se marcha presumiendo que los acontecimientos que se han desarrollado desde el juicio le exculparán de cualquier delito. Contempla: "Quizá viva tanto que la olvide. Quizá muera intentándolo".