Chinatown est un film noir, dont l'intrigue se passe dans les années 1930 à Los Angeles, en pleine sécheresse. Une femme qui se présente comme Mme Mulwray, engage le détective privé Jake Gittes (Jack Nicholson) pour suivre son mari, ingénieur des eaux de la ville et soupçonné d'adultère. Ce dernier est bientôt retrouvé mort, noyé. Les personnages évoluent dans une intrigue et une atmosphère pesante de dangers, où bien des références (telles une scène à Echo Park) renvoient à la gestion de l'eau. Gittes poursuit son enquête, et découvre que la femme qui l'a engagé n'est pas la vraie Mme Mulwray. Il s'éprend ensuite d'Evelyne Mulwray (Faye Dunaway), la véritable femme de l'ingénieur, et poursuit ses recherches malgré les diverses menaces de tueurs professionnels, jusqu'à la découverte de la vérité. Le film se clôt sur un final dramatique dans le quartier chinois de Los Angeles.