Paris, dans les années 1950. Une jeune fille de 20 ans se rend à une réception dont elle se fait expulser par la reine de la soirée, une de ses amies. Quelques heures plus tard, le corps de la jeune prénommée Louise Louvière, était arrivée à Paris quelques mois auparavant et logeait chez une amie, Jeanine Armanieu, apprentie actrice, aussi extravertie que Louise était solitaire. Maigret découvre que le soir de sa mort, Louise est allée aux fiançailles de Jeanine, ce que cette dernière lui a caché. Maigret fait la connaissance d’une jeune délinquante : Betty, venant de province, qui ressemble étrangement à Louise. Betty croise Jeanine, qui lui offre un travail : Jeanine et son fiancé, Laurent Clermont-Valois, un bourgeois pervers, reçoivent les jeunes filles pour qu’elles aient une relation sexuelle avec Jeanine, sous les yeux de Laurent. Maigret et sa femme réconfortent Betty, qui découvre que le couple a perdu une fille qui aurait eu son âge. Pour confondre Jeanine et Laurent, Maigret transforme Betty en copie conforme de Louise et l’envoie à leur fête de mariage. Il découvre que Louise est tombée dans un escalier, accident qui a été maquillé en meurtre sur les conseils de la mère de Laurent, véritable instigatrice de la mystification. Betty repart à Romans-sur-Isère, chez ses parents, laissant Maigret songeur sur le destin des jeunes filles perdues à Paris.