In San Francisco betreiben Sam Spade und Miles Archer ein Detektivbüro. Dort erscheint eines Tages eine junge Frau, die sich als Ruth Wonderly vorstellt. Die Frau bittet Spade und Archer, ihre Schwester zu finden, die mit einem mysteriösen Mann namens Floyd Thursby durchgebrannt sei. Den einzigen Hinweis auf den Verbleib ihrer Schwester Corinne habe Wonderly aus einem Brief, in dem ihre Schwester schrieb, sie halte sich in San Francisco auf. Der galante Archer ist angetan von der attraktiven Wonderly und sofort bereit, Thursby zu suchen und zu beschatten. Spade kommt die ganze Sache dagegen nicht geheuer vor.
An einer Straßenecke wird Archer von einem Unbekannten erschossen. Spade erhält die Nachricht vom Tod seines Partners und bittet seine Sekretärin Effie Perine, Archers Frau Iva vom Tod ihres Mannes zu unterrichten. Spade selbst fährt mit einem Taxi zum Ort des Geschehens und wird von Detective Polhaus über den Hergang des Verbrechens aufgeklärt. Polhaus und Spade mutmaßen, dass Archer von jemandem umgebracht wurde, dem er vertraute. Auf die Frage des Polizisten, an welchem Fall Archer denn gearbeitet habe, antwortet Spade ausweichend. Kurz darauf wird die Leiche Thursbys gefunden und Spade gerät in Verdacht, seinen Partner gerächt zu haben. Iva, mit der Spade ein Verhältnis hat, verdächtigt diesen des Mordes an ihrem Mann. Spades Sekretärin hingegen glaubt, Iva habe ihren Mann getötet, um Spade heiraten zu können.
Spade wirft Iva aus seinem Büro und macht sich daran, die Morde aufzuklären. Er begibt sich zu Ruth Wonderly, die, wie sich herausstellt, in Wahrheit Brigid O’Shaughnessy heißt und auch sonst jede Menge Lügen erzählt hat. Als Spade sie zur Rede stellt und nun endlich die Wahrheit über Thursby erfahren will, antwortet O’Shaughnessy ausweichend und bittet Spade, sie zu beschützen. Obwohl der Detektiv ihr nicht über den Weg traut, werden die beiden Partner. Eine weitere zwielichtige Figur taucht in Gestalt von Joel Cairo in Spades Büro auf. Auch er will Spade engagieren und bietet dem Detektiv 5.000 Dollar für die Beschaffung einer Falkenfigur. Spade, der zum ersten Mal von der Statue hört, wird von Cairo mit der Waffe bedroht und dieser durchsucht sein Büro. Cairo begründet das damit, dass er sich doch das Geld sparen würde, wenn Spade den Falken bereits jetzt habe. Trotz der Bedrohung bleibt der Vertrag zwischen beiden bestehen.
Nach diesem Zusammentreffen treffen sich Spade, O’Shaughnessy und Cairo in Spades Wohnung. Es stellt sich heraus, dass O’Shaughnessy und Cairo sich bereits kennen und verfeindet sind. O’Shaughnessy spricht von einem dicken Mann, der ebenfalls in der Stadt sei. Als sich beide prügeln und zwei Polizeidetektive, die inzwischen dazugekommen sind, alle drei mit auf die Wache nehmen wollen, versucht Spade die Polizei mit erfundenen Geschichten abzuwimmeln.
Später findet Spade heraus, dass Cairo mit dem Möchtegern-Gangster Wilmer Cook in Verbindung steht und der Chef der beiden wiederum Kasper Gutman ist – ein zwielichtiger und skrupelloser Verbrecher – der dicke Mann. Die drei stehen mit O’Shaughnessy in Konkurrenz um den Besitz der wertvollen Statue. Bei einem Gespräch mit Gutman erfährt Spade die Geschichte des Falken, der als Tribut des Malteserordens für Karl V., den König von Spanien, gedacht war, aber seit dem Jahr 1539 verschollen ist. Seit siebzehn Jahren schon verfolgt Gutman die Spur des Falken und hat ihn endlich in Hongkong gefunden. Den Wert schätzt Gutman auf eine Million Dollar.
Spade erhält die Statuette aus der Hand eines sterbenden Kapitäns, dessen Schiff gerade aus Hongkong in den Hafen von San Francisco eingelaufen ist. Bei einem weiteren Treffen, dieses Mal in Spades Wohnung, bei dem alle Beteiligten versammelt sind, klären sich einige Geheimnisse für Spade: Gutman, der glaubte, dass Thursby ein falsches Spiel spiele und den Falken für sich allein haben wolle, ließ ihn durch Cook umbringen, der auch den Kapitän niederschoss. Als die Sekretärin den Falken in die Wohnung Spades bringt, stellt sich heraus, dass der schwarz emaillierte Falke eine Fälschung aus Blei ist. Gutman hatte Spade bereits 10.000 Dollar angezahlt. Gutman und Cairo beschließen nach Istanbul aufzubrechen und weiter nach dem Verbleib des Falken zu forschen. Wilmer hat sich mittlerweile unbemerkt aus dem Staub gemacht, nachdem die Gruppe beschlossen hatte, ihn der Polizei auszuliefern. Gutman, der Spade mit vorgehaltener Waffe dazu bewegt, ihm den Vorschuss auf den Falken zurückzugeben, verabschiedet sich höflich und verlässt mit Cairo Spade und O’Shaughnessy. Spade greift sofort zum Telefonhörer und verrät Gutman und Cairo an die Polizei. Diese werden wohl mit großer Wahrscheinlichkeit bald geschnappt werden.
Dann nimmt er sich O’Shaughnessy vor und zwingt sie, die Wahrheit zu gestehen. O’Shaughnessy tötete Archer, als dieser sich nicht von ihr überreden ließ, Thursby zu töten, um an den Falken zu kommen. Spade, der sich in die notorische Lügnerin verliebt hat, übergibt sie trotzdem der Polizei. Dies sei er seinem ermordeten Partner schuldig.
Die Polizei trifft ein und nimmt O’Shaughnessy fest. Als der Polizist Tom Polhaus den Malteser Falken begutachtet und Spade fragt, was das denn für eine Figur sei, spricht Spade den berühmten Schlusssatz: „Ein Stoff, aus dem man Träume macht.“