Akcja filmu inspirowanego książką "Motherless Brooklyn" Jonathana Lethema rozgrywa się w Nowym Jorku w latach 50-tych XX wieku. Samotny prywatny detektyw Lionel Essrog (Edward Norton) cierpiącego na syndrom Tourette'a (choroba tikowa), próbuje rozwiązać zagadkę morderstwa swojego jedynego przyjaciela i mentora. Mając do dyspozycji jedynie kilka wskazówek i potężny umysł Lionel odkrywa ściśle strzeżone sekrety, które trzymają los całego miasta w równowadze.