ある日曜の朝、ロサンゼルス警察特捜班のフィル・ゲインズ刑事（バート・レイノルズ) は、電話のベルで起こされた。マリブの海岸で若い娘の死体が発見されたという。フィルは同棲中の恋人ニコル（カトリーヌ・ドヌーブ）の『今日は一緒にいられの筈だったのに』という不平を聞き流し、署に向かった。パリジェンヌのニコルは高級コールガールだが、今はパリを捨て、ここロスを地盤に稼いでいる。フィルとのつきあいは真剣で、彼の口から結婚という言葉が出れば商売から足を洗いたいと思っていた。だが、フィルの口からその言葉はなかなか出ない。アメリカ中産階級の倫理感が身にしみついている彼にとって、商売女を女房にすることは、愛情とは関係なく抵抗があるし、まして結婚に1度失敗している苦い経験があればなおさらのことだ。署では、ホリンジャー（ベン・ジョンソン）とその妻ポーラ（アイリーン・ブレナン）が待っていた。夫婦は海岸で発見された女が、数年前に家出した娘のグロリア（シャロン・ケリー）らしいという知らせで馳けつけてきたのだ。フィルと同僚のルイス・ベルグレイブ（ポール・ウィンフィールド）がホリイジャーを死体置場に連れていった。それはグロリアに間違いなかった。グロリアの身辺を洗ったフィルは、彼女がペギー・サマーズという娘と一緒にポルノ映画に出演したり、いかがわしいクラブで踊っていたことをつきとめた。翌日、フィルは主任警部のサントロ（アーネスト・ボーグナイン）に、グロリアの死が睡眠薬による自殺だったと報告するが、念のために娘の財布にあった1枚の写真を、35ミリのスライドに引きのばすことにした。その写真には2人のビキニ娘と1人の男がうつっていた。一方ホリンジャーはフィルの自殺説を激しく否定し、他殺であることを主張する。捜査の結果、グロリアの持っていた写真の男は大物弁護士、レオ・セラーズ（エディ・アルバート）であることが確認された。そもそもニコルのアメリカ入国を世話し、フィルに紹介したのはこのセラーズだった。事件の裏には不気味な影がゆれ動いていた。その頃ホリンジャーも、娘の死の真相を独自で捜査し始め、ペギーから2人がレオという男に命令されて乱交パーティなどにはべらされていたことを聞き出す。ある日、ポーラ・ホリンジャーからフィルに電話があり、至急家に来てくれという。娘に関する聞き込みをしていた夫が、グロリアが働いていたストリップ・クラブを訪ね、そこの司会者ハービー・ダリッツ（ジャック・カーター）にさんざん痛めつけられたというのだ。フィルはホリンジャーにこれ以上勝手に動かないよう忠告し、問題のクラブに踏み込んでグリッツをしめあげる。翌日フィルは、ポーラ・ホリンジャーから、夫のマーティが朝鮮戦争で部下を全員戦死させ、自分だけ生き残ったこと、また夫が出征中に当時3歳だったグロリアに不貞の現場を目撃され、以来、母親にまったく背を向けた娘になってしまったことを聞かされた。グロリアはそもそも、マーティの実の子ですらなかったのだ。警察に事件の捜査をしつこく迫るホリンジャーに真実を教えるため、フィルとルイスは仕方なくグロリアのポルノ・フィルムを見せる。ホリンジャーの衝撃は大きかった。彼はペギーから力づくでレオ・セラーズの名前を聞き出すと、復讐に燃えてセラーズの邸に忍び込んだ。ポーラからこの知らせをうけたフィルとルイスはセラーズの邸に馳けつけるが、既に彼は死体になっていた。フィルは、ホリンジャーが正当防衛でセラーズを撃ったように見せかけるため、わざと彼に傷を負わせると、その銃を死んでいるセラーズの手に握らせた。ルイスは一部始終を見守る他なかった。事件はこうして落着した。フィルは電話でニコルに告げた。「空港で会おう。結婚するのも悪い考えじゃない」。空港へ車を走らせる途中、酒を買うことを思いついたフィルは、酒屋に立ち寄った。犯罪都市ロスの昼日中、ホールドアップ・ギャングは到るところに出没する。逃走しようとするギャングと銃撃戦になり、一弾がフィルの体を貫いた。数時間後、空港でフィルではなく、ルイスが歩み寄ってくるのを見てニコルの眼から涙があふれた。