Im New York der 1950er-Jahre wagt sich Lionel Essrog (Edward Norton), ein einsamer, an einer Krankheit leidender Privatdetektiv, daran, den Mord an seinem Mentor und einzigen Freund Frank Minna (Bruce Willis) aufzuklären. Ausgerüstet mit nur einigen wenigen Hinweisen und dem gewaltigen Antrieb seines zwanghaften Verstandes, deckt Lionel streng gehütete Geheimnisse auf, die das Schicksal der Stadt in der Balance halten.