Johnny Morrison, officier aviateur, est démobilisé avec deux hommes de son équipage George Copeland et Buzz Wanchek. Il retrouve sa femme, Helen, liée à un louche individu, Eddie Harwood, patron d'une boîte de nuit, "Le Dahlia Bleu". Johnny part dans la nuit et fait la connaissance d'une mystérieuse jeune femme, Joyce.

Le lendemain matin, il apprend que sa femme a été assassinée et que la police le recherche. Il se rend au "Dahlia Bleu" et échappe de peu à la police, grâce à Joyce. Il trouve alors une lettre d'Helen éclairant le passé trouble d'Eddie Harwood recherché pour meurtre. Il se rend chez Harwood et apprend avec surprise que Joyce est la femme d'Eddie !

Johnny est enlevé par les hommes d'Eddie mais les met hors de combat. Harwood lui apprend que son ami, Buzz Wanchek, a avoué être l'auteur du crime ! Johnny réussit à s'enfuir: Harwood est mortellement blessé. Au "Dahlia Bleu", il fait facilement la preuve de l'innocence de Buzz (trépané et sujet à des crises) il est également mis hors de cause par la police. Le capitaine Hendrickson interroge alors le détective Dad Newell. Ce dernier se révèle être le vrai meurtrier d'Helen (qu'il faisait chanter). Il est abattu par un policier en tentant de s'enfuir.

Une vie nouvelle s'offre à Johnny et Joyce !