Il fotoreporter "Jeff" Jefferies, avendo riportato una frattura a una gamba, è costretto ad un lungo periodo d'immobilità che trascorre nel proprio appartamento. La monotonia di questa vita di recluso è resa per lui sopportabile dalle visite di Lisa, una ragazza innamorata di lui, e dalla continua osservazione dei fatti altrui attraverso la finestra sul cortile. Tra i vicini sottoposti al suo controllo attira in modo particolare la sua attenzione un certo Thorwald, commesso viaggiatore in bigiotterie, alle prese con una moglie malata e bisbetica. Una notte Jefferies osserva lo strano andirivieni di Thorwald, munito di una valigia di alluminio. Il giorno dopo e nei giorni seguenti il reporter non vede più la signora Thorwald, né può notare alcun indizio della sua presenza nell'appartamento: dicono che sia partita, ma Jefferies subodora un delitto. Aiutato da Lisa egli si dà da fare per raccogliere delle prove che confermino la sua ipotesi. Un agente di polizia suo amico, informato dei suoi sospetti, non mostra di condividerli, ciò nondimeno Jefferies persiste nelle sue indagini e, dopo aver corso il rischio di essere gettato fuori dalla finestra dall'assassino, riesce tuttavia a farlo arrestare. Nello svolgimento della sua non facile azione, il fotoreporter ha avuto la collaborazione di Lisa che ha dimostrato di possedere preziose doti e diverrà indubbiamente la sua compagna.
A Chicago, al tempo del proibizionismo, e precisamente il 29 febbraio 1929, gli uomini di Al Capone uccidono sei gangster di una banda rivale. Il massacro avviene all'interno di un'autorimessa e due musicisti, Joe, suonatore di sassofono e Jerry, suonatore di contrabbasso, ne sono involontari testimoni. Braccati dai banditi, i due riescono a far perdere le loro tracce travestendosi con abiti femminili ed aggregandosi ad un'orchestra di donne, con la quale collabora come cantante l'avvenente Sugar. Costei è una strana ragazza, che vorrebbe sposarsi con un uomo ricco, ma nello stesso tempo accarezza il sogno di dare il suo cuore ad un appassionato del jazz. Joe s'innamora di Sugar, ma si deve fingere donna, cosicché i loro rapporti sono quelli di due affettuose amiche, Jerry, nelle vesti di un'affascinante vamp dai riccioli d'oro, fa innamorare un vecchio ma arzillo ganimede. La vita dei due amici, già abbastanza complicata per questa paradossale situazione, subisce la minaccia di un nuovo scompiglio: in quei giorni si svolge a Miami l'annuale congresso dei gangster e tra gli intervenuti ci sono gli autori della strage, di cui Joe e Jerry sono stati involontari testimoni. Riconosciuti dal capo della banda Spot Colombo, Joe e Jerry sono nuovamente costretti a fuggire e riusciranno a mettersi in salvo solo dopo aver assistito, sempre involontariamente, ad una nuova e più sanguinosa sparatoria. Grazie ad un improvviso colpo di scena, tutto avrà una felice conclusione.