A Lumberton, petite ville vivant de l'exploitation forestière, tout est calme. Alors qu'il tond sa pelouse, un homme est frappé d'une crise cardiaque. Jeffrey, son fils, va lui rendre visite à l'hôpital. En chemin, il découvre une oreille humaine dans un terrain vague. Après l'avoir apportée au commissariat, il mène lui-même l'enquête et interroge Sandy, la fille de l'inspecteur Williams. Celle-ci l'oriente vers Dorothy Vallens, une chanteuse de cabaret aux moeurs étranges, fortement soupçonnée d'avoir fait disparaître son mari. Jeffrey assiste au curieux traitement qu'inflige à Dorothy une sombre brute, Frank, avant de tenter de la consoler et de se retrouver pris au piège de l'amour...