Главный герой фильма «Головокружение», Джон Фергюсон, считался неплохим детективом, и ему нравилась работа в полиции Сан-Франциско. Но однажды, из-за трагической гибели коллеги, ему пришлось уволиться. Джон пережил сильный стресс, после которого у него развился страх высоты, поэтому он уже не мог выполнять свои обязанности. Чтобы платить по счетам, однажды он согласился помочь давнему знакомому Гэвину Элстеру в одном щекотливом деле. По словам приятеля, его жена Мадлен в последнее время вела себя странно, и Гэвин подозревал, что она хочет покончить с собой. Для этого имелось много предпосылок, ведь Мадлен была похожа на свою прабабушку, которая ушла из жизни в этом возрасте, и она явно готовилась к самоубийству.
Элстер поручил Джону следить за его женой, и в скором времени Фергюсону действительно довелось спасать Мадлен, когда она пыталась себя убить, бросившись в пролив. В тот раз Джону удалось спасти Мадлен, но, когда она повторила попытку, бросившись с колокольни, Фергюсона не было рядом, так как он не смог себя пересилить и подняться так высоко. Джон винил себя в гибели Мадлен, не догадываясь, что Гэвин его обманул, разыграв перед Фергюсоном спектакль с самоубийством, и детективу придется приложить немало усилий, чтобы во всем разобраться.