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.
Colonna sonora del film che narra la vita di Alfred Hitchcock. Musica di Danny Elfman.