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Un matin, Stan Coveleski a la surprise de trouver à son bureau une fort jolie cliente. Loretta Lamour, danseuse au cabaret Full Moon, veut l'engager pour retracer son amie Gisèle - elles logent dans la même pension -, cigarette girl de son état, qui a mystérieusement disparu quelques jours plus tôt.
Grâce à un contact dans la police et à un privé que Stan engage de temps à autre pour de petits boulots, le détective commence par interroger les personnes ayant côtoyé Gisèle.
Sans grand succès. Mais l'enquête, jusque-là plutôt banale, prend une autre tournure quand Benjamin Katz, le vieux - mais riche ! - propriétaire du Full Moon l'approche pour lui demander à son tour de retrouver la jeune fille. en prétextant une idylle ! À laquelle, bien sûr, Coveleski ne croit guère, et encore moins quand Sylvia et Victor, les enfants de Katz, viennent mettre leur nez dans l'histoire, la compliquant encore plus.
Dès lors, Coveleski a une conviction : cette cigarette girl, qui s'est étrangement évaporée, est plus importante qu'elle n'en a l'air, et il en veut pour preuve le nombre effarant d'atteintes à sa personne dont il a été victime depuis qu'il la cherche.
Or, quand il s'entête, Stanislas Coveleski est têtu, très têtu, et certains vont l'apprendre à leurs dépens !