L'inspecteur Vallois et l'inspecteur Chaville luttent de vitesse pour découvrir quel est l'assassin de Simoni, le tenancier de la boîte de nuit parisienne « L'oeuf ». Leur piste se recoupe sur la jeune Lucky, une allemande qui se croit du talent pour le chant et rêve d'égaler la vedette Valentine Horse. Vallois entre dans son intimité, s'aperçoit qu'elle vit au George V, que son honorable père est à sa recherche pour la faire réintégrer le foyer familial et qu'elle n'est coupable d'autre chose que de se droguer. Au cours d'une soirée houleuse chez Valentine Horse, un « ami », Blasco, est blessé, et Vallois, de plus en plus amoureux de Lucky qu'il veut sauver, est conduit par elle chez une pharmacienne, Thérèse, qu'il apprend être la belle-soeur de Simoni. Chaville veut faire arrêter Lucky ; Vallois la prévient, la sauve de ses griffes ; elle lui échappe à son tour, le laissant estourbi par un accident d'auto. Les chefs de Vallois exigent qu'il dise tout ce qu'il sait. De son lit d'hôpital, il démissionne et continue l'enquête à titre privé. C'est la pharmacienne qui fournissait de la drogue à Simoni, en la volant à son mari, chargé de laboratoires et au-dessus de tout soupçon. C'est elle qui a tué Simoni, sous les yeux de Lucky qui n'a pas voulu la dénoncer. C'est chez elle que Vallois retrouve Lucky, complètement intoxiquée. Il l'emmène en clinique après avoir fait avouer Thérèse et averti la police.