最愛の妻に去られ、孤独の淋しさを募らせるニューヨーク市警のベテラン刑事フランク（アル・パチーノ）は、ある日全裸の男性がうつぶせになって銃で撃ち殺される、という一風変わった殺人事件を担当することになった。彼は、遺体のそばに残されていた口紅のついた煙草の吸殼と、古いドーナツ版のレコード「シー・オブ・ラブ」から、犯人を女性と想定し、容疑者の捜査を開始した。やがてフランクは、ブロンクスの分署に勤めるシャーマン（ジョン・グッドマン）という刑事の訪問をうけ、同様の手口の殺人事件が凶行されたこと、そしてそのどちらの犠牲者も独身向け雑誌に詩を使って恋人募集の広告を出していたことを知らせる。こうして2人はコンビを組んで捜査するようになるが、間もなく3人目の犠牲者が発見され、フランクとシャーマンはその雑誌に同様の広告を載せて、おとり捜査を開始することにした。2人は返事の手紙を送ってきた女性たちと1人ずつレストランで食事をし、グラスについた指紋を手がかりに容疑者を割り出すことにした。ところが仕事帰りのある夜、フランクは容疑者である女性の1人、ヘレン（エレン・バーキン）と再会し、デートに誘われる。レストランで会った時、彼女はフランクのことをタイプではないといい、グラスに手をつけることもせずに席をたった女性だった。しかし彼女の魅力に次第に抵抗できなくなってゆくフランクは、シャーマンの制止も聞かず、自分の身分も明かす暇なくヘレンにのめり込んでゆき、やがて2人は離れられない関係に陥ってゆく。そして彼女に自分の正体がバレた時、フランクは自分がとんでもない愛の深みにはまっていることを知るのだった。ところが彼女に一緒に暮らしたいと告げた夜、フランクはヘレンの台所の冷蔵庫の扉にとめてあった3人の犠牲者の広告を目にする。恐怖と怒りで平静心を失ったフランクは、狂ったようにヘレンを問いつめる。怯えたヘレンが部屋を立ち去った直後、フランクは何者かによって急に襲われる。それはヘレンの前夫で、今だに彼女への未練を捨てきれない彼は、執拗にヘレンの後をつけ回し、デートの相手を殺していたのである。窮地を脱したフラクは犯人ともみあい、やがて窓から彼を突き落とし、こうして事件は幕を閉じた。そしてフランクは、ヘレンとの関係を修復するという一大事を成し遂げるのだった。