Déterminée à arrêter le tueur de Céleste, la jeune modèle assassinée, Louise accepte l'aide du docteur Paul, médecin légiste excentrique, et de Roman Ketoff, séduisant journaliste franc-tireur, prenant le risque de mettre en danger le secret de sa double identité. Louise s'enfonce dans le monde de la nuit, allant jusqu'à poser nue pour un peintre qu'elle suspecte d'être le meurtrier. Elle se lie aussi d'amitié avec Kiki de Montparnasse, célèbre muse du Paris artistique, qui l'invite à une soirée chez Jenny Meyer, riche américaine excentrique. Là-bas, alors qu'elle assiste à une projection de courts films pornographiques, elle reconnait à l'écran son frère Antoine en compagnie de Céleste...