Holly Martins, un minable écrivain américain, est venu retrouver son ami Harry Lime dans la Vienne dévastée de l'après-guerre. Mais celui-ci a trouvé la mort dans un accident de voiture alors que la police le suivait de très près. Martins mène sa propre enquête et retrouve Lime, vivant, mêlé à un odieux trafic de penicilline.