Scottie est sujet au vertige, ce qui lui porte préjudice dans son métier de policier. Rendu responsable de la mort d’un de ses collègues, il décide de quitter la police. Une ancienne relation le contacte afin qu’il suive sa femme, possédée selon lui par l’esprit de son aïeule. Scottie s’éprend de la jeune femme et se trouve ballotté par des évènements qu’il ne peut contrôler.

Film sur le vertige, film vertigineux, Vertigo est également une œuvre fortement empreinte de l’art pictural. Il y a Edward Hopper bien sûr, dont on retrouve les traces dans d’autres films d’Hitchcock comme Marnie, L’Ombre d’un doute ou La Corde. Quant au motif de la spirale, leitmotiv symbolique du film, il évoque les « Rotoreliefs » de Marcel Duchamps.