L'ex-petite amie du détective privé Doc Sportello surgit un beau jour, en lui racontant qu'elle est tombée amoureuse d'un promoteur immobilier milliardaire : elle craint que l'épouse de ce dernier et son amant ne conspirent tous les deux pour faire interner le milliardaire… Mais ce n'est pas si simple… C'est la toute fin des psychédéliques années....