Dans les années 1950, le corps d'une jeune femme vêtue d'une robe de soirée est découvert Place Vintimille, dans le neuvième arrondissement de Paris, sans qu'aucun papier d'identité ne permette de l'identifier. Le commissaire Jules Maigret et ses hommes du 36, quai des Orfèvres sont chargés de cette enquête et tentent de percer le mystère de l'identité de la victime, que personne ne semble avoir connue ni même remarquée de son vivant. Au fil de son investigation, Maigret rencontre une jeune délinquante qui ressemble étrangement à la victime, un hasard troublant qui réveille en lui le souvenir douloureux d'une autre disparition. Fatigué et diminué physiquement, le commissaire mène son enquête avec la gravité mélancolique d'un homme hanté par ses propres fantômes.