Spade, détective privé, reçoit la visite d'une jeune femme inquiète du sort de sa soeur. L'associé de Spade, chargé de filer l'ami de cette dernière, est assassiné quelques minutes avant l'homme qu'il surveillait. Spade, décidé à suivre l'enquête jusqu'au bout, apprend que la jeune soeur n'existe pas et qu'un « faucon maltais », pièce unique en or sertie de diamants, est à l'origine de ces deux meurtres. Tout en continuant à protéger la jeune femme, il fait la connaissance de plusieurs personnages étranges : un dandy hypernerveux, un jeune tueur à demi fou (qui le conduiront à l'instigateur des crimes) et un gangster qui a tout abandonné depuis dix-sept ans pour la recherche du « faucon maltais ». Un marin en provenance de Chine remet finalement le précieux objet a Spade qui, au cours d'une séquence particulièrement dramatique, l'échangera contre une somme énorme et la vie du jeune tueur. Mais l'objet se révèle n'être que de plomb vil et, tandis que les gangsters repartent dans leurs éternelles recherches, Spade, malgré son amour pour elle, livrera à la police la jeune femme qui l'avait chargé de l'enquête et qui lui avoue avoir tué elle-même son ami.