Durante una travesía oceánica, el trasatlántico S.S. Poseidón se hunde. Además de al naufragio, las olas y la lucha por la supervivencia, los pasajeros tendrán que enfrentarse a una banda que pretende apoderarse del valioso cargamento del barco.

En Nueva York, un hombre ha desaparecido sin dejar rastro. Klute (Donald Sutherland), un policía íntimo amigo suyo, encuentra una pista en las cartas que aquél le escribía a una prostituta llamada Bree (Jane Fonda). Va a verla para interrogarla, y surge entre ellos una apasionada relación amorosa. Mientras Klute prosigue sus investigaciones en los bajos fondos, empiezan a aparecer prostitutas asesinadas; entonces le asalta la sospecha de que Bree pueda ser la próxima víctima.