Wien 1948: Der mittelmäßige US-Western-Schriftsteller Holly Martins will in der Viermächtestadt seinen Freund Harry Lime besuchen. Doch er kommt gerade noch rechtzeitig zu Limes Begräbnis, bei dem er dessen Freundin Anna und den Chef der britischen Militärpolizei, Calloway, kennenlernt.
Calloway deutet an, daß Lime in dunkle Geschäfte verwickelt gewesen sei. Martins stellt Nachforschungen an, um seinen Freund zu rehabilitieren. Er entdeckt schließlich, daß Lime ein Penicillinschieber ist, der sich durch einen vorgetäuschten Tod den Nachforschungen der Polizei entziehen wollte.
Nachdem ihm Calloway in einem Krankenhaus die verheerenden Auswirkungen von verdünntem Penicillin, das auf dem Schwarzen Markt verkauft worden ist, drastisch vor Augen geführt hat, hilft Martins bei der Fahndung nach Lime, der im Kanalisationsnetz der Stadt gestellt und erschossen wird.