El inepto investigador privado y fumador de marihuana, Larry “Doc” Sportello pasea por Los Ángeles en la década de 1970 en busca de dinero fácil, amor libre y momentos de paz. Pero cuando desaparece su exnovia, Doc emprende la resolución del caso más desconcertante que haya tenido y se aventura en el oscuro corazón de la ciudad de Los Ángeles para recuperarla.