Claire DeWitt, détective privée, se réveille dans une ambulance à Oakland en Californie : quelqu'un vient d'essayer de l'assassiner. Se méfiant de la police, Claire suit les indices à travers la scintillante Las Vegas et ses faubourgs désertiques afin de découvrir qui veut sa peau. Pour survivre, Claire va devoir revisiter son passé compliqué, entre rivalités de détectives, amitiés perdues et mystères non résolus...