Los Angeles Police Department, 1946. Dwight «Bucky» Bleichert fête son premier jour aux Mandats, le prestigieux service où rêvent de travailler la plupart des flics de la Cité des Anges. Il fera équipe avec Leland «Lee» Blanchard, un collègue qui comme lui a été boxeur, et qu'il a déjà affronté sur le ring. Malgré les non-dits, les deux hommes sympathisent. Ils ne savent pas encore qu'ils vont enquêter ensemble sur un crime qui va à la fois les rapprocher et bouleverser leur existence : la mort atroce d'une jeune femme, Elizabeth «Betty» Short, surnommée le Dahlia Noir, dont on retrouve le corps mutilé dans un terrain vague, en janvier 1947...