En 1939, à Bay City en Californie, alors que la carrière du détective privé Philip Marlowe (Liam Neeson) bat de l’aile, Clare Cavendish (Diane Kruger) vient lui demander son aide pour retrouver son ancien amant, Nico Peterson, mystérieusement disparu. L’enquête de Marlowe va le mener au Club Corbata, repaire des habitants les plus influents et fortunés de Los Angeles. Mais rapidement, il se heurte à ses anciens collègues de la police alors qu’il fouine dans les coulisses de l’industrie hollywoodienne et dans les affaires de l’une des familles les plus puissantes de la cité des anges.