New York, été 1977. Alors que la ville connait une canicule historique, un tueur en série, The Son of Sam, frappe dans le quartier italo-américain de South Bronx. Les rumeurs et soupçons enflent, la presse entretient la paranoïa ambiante : New York suffoque.

À Los Angeles, Sam, 33 ans, sans emploi, rêve de célébrité. Lorsque Sarah, une jeune et énigmatique voisine, se volatilise brusquement, Sam se lance à sa recherche et entreprend alors une enquête obsessionnelle surréaliste à travers la ville. Elle le fera plonger jusque dans les profondeurs les plus ténébreuses de la Cité des Anges, où il devra élucider disparitions et meurtres mystérieux sur fond de scandales et de conspirations.