Le film raconte l'histoire de Scottie Ferguson (Stewart), un détective de police à la retraite qui souffre d'acrophobie (peur des hauteurs). Il est embauché par Gavin Elster (Tom Helmore) pour suivre sa femme, Madeleine (Novak). Scottie devient obsédé par Madeleine et son comportement mystérieux. Il la suit en mission, où il la voit sauter vers la mort.
Scottie est dévasté par la mort de Madeleine et commence à avoir des hallucinations. Il voit Madeleine partout où il va. Il parvient finalement à surmonter son acrophobie et à affronter la vérité sur la mort de Madeleine.