これまでに世界三大映画祭の監督賞の栄冠に輝いたポール・トーマス・アンダースンが、70年代を舞台にしたトーマス・ピンチョンの小説をもとに、巨大な陰謀に巻き込まれたヒッピー探偵の姿を描く。主演のホアキン・フェニックスはじめジョッシュ・ブローリン、リース・ウィザースプーン、ベニチオ・デル・トロー、キャサリン・ウォーターストンらが出演。ラブ＆ピース、セックス＆ドラッグが満ち溢れていた1970年の西海岸。大きなモミアゲにもしゃもしゃ頭、サンダル履きの私立探偵ドック（フェニックス）のもとに、元恋人のシャスタ（キャサリン）が現われる。彼女はいま不動産王ウルフマンの愛人だが、彼も自分も身の危険にさらされているという。その言葉通り、ウルフマンの用心棒が殺されウルフマンとシャスタも行方不明に。捜査に当たるのはドックとは旧知の仲のロス市警の一匹狼ビッグフット（ブローリン）。ドックも、恋人の地方検事補ペニー（リース）や弁護士ソンチョ（デル・トロー）の力を借りて調査を開始する。