לוס אנג'לס 1937. ג'ייק גיטיס, בלש פרטי, נשכר בידי גברת מולריי לבדוק אם בעלה בוגד בה. לא עובר זמן רב וגברת נוספת נכנסת למשרדו, טוענת שהיא גברת מולריי האמיתית ומבקש מגיטיס לרדת מהסיפור. בקשה זו רק מעוררת את סקרנותו של גיטיס, ועתה הוא פותח בחקירה משלו, אשר תוביל אותו לעימות עם כוחות חזקים ממנו. "צ'יינהטאון" הוא פסגת היצירה של פולנסקי בהוליווד. הוא נטל את התסריט המצוין של רוברט טאון, שינה את הסיום כך ש"האדם מתכנן ואלהים צוחק", ועיצב את הדרך אל האירוניה המרירה הזו בשפתו הקולנועית החד פעמית – פולנסקי נוטל את חוקי הנואר ומשכלל אותם (בצבע, באור יום) – הכל הכל כדי לשמוט לבסוף את השטיח תחת רגלי הגיבורים והצופים גם יחד. התוצאה היא אחד הסרטים הגדולים בתולדות הקולנוע.