San Francisco. John «Scottie» Ferguson a été limogé de son poste d'inspecteur de police à la suite d'une faute professionnelle grave : lors d'une poursuite sur les toits, il a été pris de vertige et un policier est mort en essayant de l'aider. Un ancien ami de collège, Gavin Eister, le charge de surveiller sa femme, qu'il soupçonne de vouloir se suicider. Scottie suit donc la blonde Madeleine à travers la ville. Il arrive à la sauver lorsqu'elle tente de se noyer, mais il ne peut l'empêcher de sauter du haut du clocher d'une église. Se sentant coupable, Scottie déprime. Un jour, il rencontre Judy, une femme brune qui ressemble étonnamment à Madeleine.