El hombre es un fotógrafo famoso llamado L.B. Jeffries – «Jeff» para su prometida. James Stewart lo interpreta como un hombre de acción que ha estado acostado con una pierna rota y un yeso pesado que le llega hasta la cadera. Nunca sale de su apartamento y solo tiene dos visitantes regulares. Uno es su enfermera visitante Stella (Thelma Ritter), que predice problemas («la sentencia del estado de Nueva York para un mirón es seis meses en el asilo»). La otra es su prometida, Lisa Fremont (GraceKelly), una elegante modelo y diseñadora de vestuario, que desespera de conseguir él se compromete a sí mismo. Prefiere mirar las vidas de los demás que vivir dentro de su propia piel, y Stella le sermonea: «Lo que la gente debería hacer es salir de su propia casa y buscar un cambio».
La ventana del apartamento de Jeff comparte un patio con muchas otras ventanas (todas construidas en un solo juego por Hitchcock) y, a medida que pasan los días, se familiariza con algunos de los otros inquilinos. Está Miss Lonelyhearts, que organiza cenas para los caballeros imaginarios que llaman; y la señorita Torso, que organiza fiestas de bebidas para varios chicos a la vez; y una pareja que baja a su amado perrito en una canasta al jardín, y un compositor que teme que su carrera no vaya a ninguna parte. Y está Thorvald (Raymond Burr), un hombre con una esposa que pasa todos sus días en la cama y le hace la vida miserable. Un día, la esposa ya no está a la vista, y al juntar varias pistas (una sierra, una maleta, un lugar recién excavado en el jardín del patio de Thorvald), Jeff comienza a sospechar que se ha producido un asesinato.
La forma en que determina esto ilustra el método de la película. Rara vez alguna película ha presentado sus métodos con tanta audacia a simple vista. Jeff se sienta en su silla de ruedas, sostiene una cámara con un teleobjetivo, y mira primero aquí y luego allí, como una película La cámara lo haría. Lo que él ve, nosotros lo vemos. Las conclusiones que extrae, las sacamos, todo sin palabras, porque las imágenes se suman a un montaje de sospecha.
En los primeros días del cine, el director ruso Kuleshov realizó un famoso experimento en el que yuxtapuso tomas idénticas de la cara de un hombre con otras tomas. Cuando se emparejó al hombre con comida, el público dijo que el hombre parecía hambriento, y así sucesivamente. Los disparos fueron neutrales. El montaje les dio significado. «Rear Window» (1954) es como una demostración de un largometraje del mismo principio, en el que las tomas reunidas en la mente de Jeff se suman a un asesinato.