Scottie Fergusson es un detective de la policía de San Francisco que sufre terror a las alturas. Un incidente durante una persecución, que acabó por costarle la vida a un compañero, hace que Scottie se retire del servicio. A pesar de seguir traumatizado por lo ocurrido, Scottie acepta la petición de un viejo amigo que le contratará como detective privado para que vigile a su esposa Madeleine.
Para acentuar el carácter misterioso del personaje, las primeras escenas de Madeleine se rodaron con un filtro de niebla. También se buscó un efecto de tonos verdes. De hecho, el color tiene un papel muy importante en la película. Cuando el protagonista se cruza con Judy, la mujer que se parece tanto a la fallecida, ésta lleva un vestido verde y, además, vive en el Hotel Empire porque en la fachada luce un neón verde con el que se alumbraba la habitación de la muchacha en determinados momentos. La famosa aparición de Judy en el marco de la puerta del baño se iluminó también con luces verdes, para remarcar ese halo de misterio que debía conservar en ese momento su personaje.
Alfred Hitchcock hizo todos los preparativos de 'Vértigo' pensando en Vera Miles, pero, poco antes de empezar el rodaje, la actriz se quedó embarazada. Kim Novak la sustituyó en el papel. El director nunca perdonó a Miles haberle fallado y cuando la contrató para 'Psicosis' no le puso las cosas fáciles durante el rodaje.
