Le 8 juin 1953, Rita Flynn, une pin-up âgée d'une vingtaine d'années, est assassinée. Les enquêteurs concluent à une tentative de viol, sans parvenir à identifier l'assassin. Après avoir reçu la visite d'un fan de Rita en possession d'une photo prise quelques minutes avant le drame, Lilly Rush et ses collègues décident de rouvrir l'enquête, plus de 55 ans après les faits. En effet, le cliché apporte de nouveaux éléments sur la nuit du meurtre qui pourraient permettre de résoudre l'affaire. Les enquêteurs découvrent qu'en dépit de sa popularité, Rita avait décidé de changer de métier pour devenir photographe.