Alors que son assistante Louise (Alida Valli) vient de jeter dans l’eau le corps d’une jeune femme, le docteur Génessier (Pierre Brasseur), un éminent chirurgien, donne une conférence sur les greffes de peaux.

Son métier lui permet en réalité d’offrir un nouveau visage à sa fille Christiane (Édith Scob), présumée morte dans un accident de voiture dont il est le responsable.

Il a installé un laboratoire dans sa propriété où il pratique régulièrement des expériences sur des chiens qu’il garde captifs.

C’est aussi le lieu dans lequel son assistante et complice attire des jeunes femmes pour prélever leur visage et les greffer sur celui de sa fille, Christiane. Cette dernière, recluse dans ce manoir, doit porter un masque blanc inexpressif pour dissimuler son visage meurtri.

Les greffes se succèdent et échouent jusqu’au jour où une opération semble réussir. Christiane retrouve alors son visage.