Il capo della Squadra Omicidi di una grande città italiana, soprannominato "il dottore", per l'efficienza dimostrata in servizio viene promosso dirigente dell'Ufficio Politico della Questura. Proprio nel giorno della promozione, l'alto funzionario, che dietro l'apparente sicurezza e disinvoltura nasconde una psicologia disturbata, uccide Augusta Terzi, sua amante, con la quale ha instaurato un rapporto sadico. Certo di essere al di sopra di ogni sospetto in virtù della posizione di potere che occupa, "il dottore" semina volutamente tracce e indizi a proprio carico. Come previsto, le indagini intraprese dai colleghi della Omicidi non lo toccano, ignorando le sue evidenti provocazioni. Soltanto Antonio Pace, uno studente fermato per un attentato dinamitardo alla questura, personalmente "interrogato" dall'ispettore, in privato, ha il coraggio di dirgli che lo riconosce come assassino della donna, ma non lo denuncia e viene rilasciato.
In preda ad un delirio autopunitivo, l'ispettore consegna ai colleghi della Omicidi una lettera di confessione. Quindi rientra a casa e nella sua fantasia malata immagina le diverse conclusioni della vicenda.
Il film ha ottenuto numerosi riconoscimenti: nel 1970 l'Oscar per il miglior film straniero, il Gran Premio della Giuria a Cannes e il David di Donatello a Gian Maria Volonté; nel 1971 Nastri d'argento a Petri, a Gian Maria Volonté e a Ugo Pirro.