La historia está ambientada a finales de los años sesenta en Los Ángeles. Doc Sportello es un detective privado que hace mucho tiempo que no ve a su ex novia Shasta, hasta que un día ésta contrata sus servicios para resolver la desaparición de su nuevo amante. Sportello se verá entonces enredado en una serie de situaciones donde dejará atrás los escrúpulos y donde la resolución del misterio no será finalmente el objetivo principal.

El día de su quinto aniversario de boda, Nick Dunne informa de que su esposa Amy ha desaparecido misteriosamente. Pronto la presión policial y mediática hace que el retrato de felicidad doméstica que ofrece Nick empiece a tambalearse. Además, su extraña conducta lo convierte en sospechoso, y todo el mundo comienza a preguntase si Nick mató a su esposa...