Scottie Fergusson (James Stewart) és un detectiu de la policia de San Francisco que pateix de vertígen. Quan un company cau al buit des d'una cornisa mentre persegueixen un delinqüent, Scottie decideix retirar-se. Gavin Elster (Tom Helmore), un vell amic de l'escola, el contracta perquè vigili la seva dona Madeleine (Kim Novak), una bella dama que està obsessionada amb el seu passat.