Guidé par l'inspecteur Slimane, la police tente désespérément de mettre la main sur Pépé le Moko, un célèbre et dangereux malfaiteur caché quelque part dans la casbah d'Alger. Fuyant une nouvelle fois la police, Pépé rencontre une magnifique jeune femme du nom de Gaby, et en tombe amoureux.
Un couple se dispute durant une nuit d’orage. Le lendemain, le corps de la femme est retrouvé sur la plage par Robert Tisdall, un proche. Celui-ci est désigné coupable car la ceinture qui a servi à étrangler la victime semble provenir de son imperméable, qu’il affirme pourtant s’être fait voler. Robert parvient à s’enfuir du tribunal et, aidé par Erica, la fille du commissaire chargé de l’enquête, il se réfugie dans un moulin. Dès lors, les deux jeunes gens cherchent à retrouver l’homme qui a volé l’imperméable afin de prouver que Robert n’est pas lié au crime...