约翰·弗格森(詹姆斯·斯图尔特 James Stewart 饰)是位退役的警探,他的同学加文·埃尔斯特(汤姆·赫尔莫 Tom Helmore 饰)是一位成功的造船商。某天,加文请求约翰去跟踪他的妻子,并声称他的妻子经常被鬼魂附身。约翰接受了这个任务,按照加文的指示来到了一家名为厄尼的餐厅。在那里,他遇到了一位名叫金姆·诺瓦克 Kim Novak 饰)的女士。
经过跟踪,约翰发现这位女士的行为异常:她开车出门,去了花店买花;然后去墓园,在卡洛塔·巴尔德斯的碑前驻足;接着去了荣勋宫博物馆,凝视着卡洛塔的画像;最后,她进入了麦基屈克旅馆,并出现在二楼的一扇窗前。约翰随即进入旅馆进行调查,但发现这位女士登记的名字是卡洛塔·巴尔德斯,但她的房间内却无人。
约翰开始怀疑这位女士的身份和目的,他决定深入调查。通过一系列的调查和推理,约翰逐渐揭开了这位女士的真实身份——她竟然是多年前一起失踪案的受害者之一,而她的鬼魂一直未能安息。约翰最终成功地帮助这位女士找到了安宁,同时也解开了这起谜团。