Johnny O'Clock dirige avec Guido Marchettis une salle de jeux clandestins que fréquente une clientèle huppée. L'ancienne fiancée de Johnny vit désormais avec Guido, bien qu'elle soit toujours amoureuse de lui. Mais Johnny repousse ses avances et lorsqu'il rencontre sa sœur, Nancy, il tombe amoureux. Une hôtesse de ce petit casino illégal se suicide et la police suit de très près cette affaire. Pour ne pas simplifier les choses, l'amant de l'hôtesse est également retrouvé mort. L'inspecteur en charge de l'enquête suspecte alors Johnny et Guido...