Paris 1919, de retour de la Guerre Louise Kerlac est témoin du meurtre de l’adjoint de son père, ancien commissaire de police, commis par des agents de l’État. Désignée comme coupable, pour disparaitre et se disculper, Louise décide de se déguiser en homme et de prendre l’identité de son frère jumeau pour intégrer à sa place la police criminelle où il a reçu son affectation. La découverte du cadavre de Céleste Dumont, une jeune femme posant comme modèle pour les peintres de Montparnasse va l’entraîner dans le monde de la fête et de la nuit.

Déterminée à arrêter le tueur de Céleste, la jeune modèle assassinée, Louise accepte l’aide du Docteur Paul, médecin légiste excentrique, et de Roman Ketoff, séduisant journaliste franc-tireur, prenant le risque de mettre en danger le secret de sa double identité. Louise s’enfonce dans le monde de la nuit, allant jusqu’à poser nue pour un peintre qu’elle suspecte d’être le meurtrier. Elle se lie aussi d’amitié avec Kiki de Montparnasse, célèbre muse du Paris artistique, qui l’invite à une soirée chez Jenny Meyer, riche américaine excentrique. Là-bas, alors qu’elle assiste à une projection de courts films pornographiques, elle reconnait à l’écran son frère Antoine en compagnie de Céleste.

Quand Fujita, un peintre japonais expatrié, vient rapporter la disparition de Margaux, son modèle préféré, Louise est la première à comprendre que Céleste n’est pas un cas isolé. Ils ont désormais affaire à un serial killer qui prend un plaisir sadique à jouer plusieurs jours avec ses victimes avant de les tuer. Cela veut dire que Margaux est peut-être encore en vie. Manquant de temps, Louise décide de se rapprocher de Ketoff prenant le risque d’être démasquée. Pendant ce temps, Antoine, qui utilise maintenant le nom Valbonne, plonge dans une relation étrange avec madame Vandel, une riche mécène. Elle admire sincèrement son talent mais continue à le fournir en drogues dont il prétend avoir besoin pour peindre.

Accumulant les indices, Ketoff finit par découvrir la véritable identité de Louise. Déjà troublé par elle en homme, il décide de l’aider et ils deviennent amants. Avec ce nouvel allié, Louise découvre le lieu où le tueur garde ses victimes, une vieille abbaye aux portes de Paris. Malheureusement elle arrive trop tard pour sauver Margaux, dont le corps porte la même balafre que Céleste. Alors que la police déterre de nouveaux corps enterrés à proximité, ils découvrent que la propriété appartient à Jenny Meyer. Arrivés à son domicile, ils découvrent le corps sans vie de Jenny et Louise, sommée de surveiller l’arrière de la maison, voit un homme, les vêtements couverts de sang s’enfuir. Alors qu’elle le braque et lui intime l’ordre de se retourner, elle reconnait son frère jumeau...

Alors que Louise essaye de retrouver son frère, une question la hante : la guerre aurait-elle pu transformer son frère en monstre comme tous les indices semblent l’indiquer ? Avec l’aide de Ketoff, elle va pouvoir le sauver et, grâce à l’hypnose, comprendre son terrible secret : pendant la guerre, Antoine est tombé follement amoureux d’une infirmière qui a été ensevelie dans une tranchée pendant 4 jours avec plusieurs soldats. Quand les secours ont réussi à les dégager, ils l’ont trouvée morte, après avoir été violée et mutilée. Le tueur a réussi à s’échapper et reproduit maintenant de manière fétichiste son crime.

Quand Lydia, la meilleure amie de Louise, disparait, elle comprend enfin que le meurtrier était en fait à côté d’elle depuis le début : Max, un de ses coéquipiers qui sincèrement amoureux de Lydia, la séquestre mais n’arrive pas à la tuer. Au même moment Ketoff publie un article sur le scandale de corruption d’Etat pendant la guerre qui a coûté la vie au père de Louise. Louise sauve Lydia mais doit maintenant faire face à un nouveau dilemme : peut-elle abandonner le métier dont elle a toujours rêvé pour suivre Ketoff qui doit être expulsé de France suite à son article ?