L'ex-petite amie du détective privé Doc Sportello surgit un matin radieux, le visage éclatant de bonheur, pour lui raconter qu'elle est tombée sous le charme d'un promoteur immobilier aux millions. Elle se confie à lui avec inquiétude, craignant que l'épouse de ce dernier et son amant ne se livrent à un complot pour faire interner le milliardaire. Mais dans ce monde en perdition des années 60, où les frontières entre la réalité et la folie sont floues, il est difficile de distinguer le vrai du faux. Doc Sportello sait bien que l'amour, comme le LSD ou la paranoïa, est un concept qui peut vous mener à n'importe où