Après avoir vu la photo d'une femme sur un journal, Gravelle s'évade de l'asile d'aliénés où, amnésique, il est interné depuis sept ans. Recherché en vain par la police, il découvre une affiche représentant la femme de la photo, la cantatrice Lilli Rochelle, et s'introduit dans le théâtre où elle se produit. Peu après, Lilli Rochelle informe la police qu'elle a reçu une menace de mort, et les inspecteurs ainsi que le détective Charlie Chan se rendent au théâtre pour enquêter. Dans le théâtre, Gravelle retrouve peu à peu la mémoire ; il se souvient qu'il était un célèbre chanteur d'opéra, et que sa femme Lilli et son amant avaient tenté de l'assassiner. Grâce au costume qui dissimule en partie son visage, il prend sur scène la place d'un chanteur et, comme le veut le rôle, il poignarde Lilli, sa partenaire. Celle-ci s'effondre, on la transporte sur un canapé et quelque temps plus tard, sa mort est constatée. Caché dans les coulisses du théâtre, Gravelle réussit à échapper aux recherches. Charlie Chan parviendra à découvrir le véritable assassin.