La Môme Pigalle

À Paris, Lucien Esposito dit "Lulu le plastique" a été condamné pour le hold up d'une bijouterie. Son amante, Arlette Simon (Claudine Dupuis) aussi, pour complicité pour ne pas avoir parlé. Elle sait où sont cachés les bijoux ! Le butin d'une valeur de 100 milions n'a pas été retrouvé. Après 3 mois, Arlette est libérée pour bonne conduite. Chanteuse, dite "La Mome Pigalle", retourne travailler au cabaret "l'Arc en ciel", chez M. Albert (Jean Tissier).
La compagnie d'assurance propose 4 milions à qui retrouvera les bijoux. A ce tarif, les intéressés vont se bousculer à la porte de l'Arc en ciel pour se rapprocher d'Arlette. L'inspecteur de police Félix (Jean Gaven), infiltré en bandit pour l'enquête, supervisée par le commissaire Alphandri de la PJ (Jean Brochard). Marie-Claude (Dany Carrel) qui joue les strip-teaseuses et corvéable à merci. Philippe (Philippe Nicaud), un garçon peu recommandable qui dit aimer Arlette alors qu'il veut les bijoux pour le compte d'un autre...