New York Dead suit la vie de J. Stone Barrington, un détective de la police de New York, alors qu’il enquête sur le mystérieux cas de Sasha Nijinsky, une animatrice bien connue du Continental Network. Stone est impliqué par accident, mais l’affaire prend rapidement le pas sur tous les aspects de la vie de Stone.
Stone Barrington rentre chez lui après une nuit chez Elaine, le restaurant qu’il fréquente. Exerçant son genou, qui a été blessé dans l’exercice de ses fonctions, Stone lève les yeux alors que le corps de Sasha Nijinsky s’effondre au sol devant lui. Stone passe en mode détective et se précipite vers l’appartement d’où la femme est tombée. Stone poursuit quelqu’un qui s’enfuit dans les escaliers, mais se blesse à nouveau au genou et perd l’agresseur.
Stone appelle son partenaire, Dino Bacchetti et les deux vérifient l’appartement, trouvant un journal qui pourrait indiquer un suicide et rien d’autre. Scoop Berman, un journaliste de télévision indépendant, arrive et montre une vidéo aux détectives. Sasha avait survécu à sa chute. Les détectives se précipitent à l’hôpital, rencontrant en cours de route une horrible scène d’accident. La scène est le chaos, avec l’ambulance de Sasha et un camion de pompiers. Stone et Dino vérifient les hôpitaux et la morgue sans succès. Sacha a disparu.
Stone et Dino enquêtent sur la vie de Sasha et rencontrent plusieurs personnages clés en cours de route. Barron Harkness, le co-présentateur de Sasha, est un homme pompeux, qui aurait souffert dans sa carrière si Sasha avait travaillé à ses côtés. Stone rencontre également l’assistant de Barron, Cary Hilliard, une belle femme qui partage une attirance instantanée avec Stone.
Alors que Stone continue d’essayer de reconstituer ce qui est arrivé à Sasha, il devient amoureux de Cary. Les deux passent autant de temps ensemble que possible et Stone lui parle de l’affaire, soulagé d’avoir quelqu’un avec qui partager des choses alors qu’il est de plus en plus évité au sein du service de police. Stone n’est pas d’accord avec la direction que prend l’affaire et en fait part à son partenaire et à ses supérieurs. Le ministère cherche désespérément à résoudre l’affaire, ou du moins à la faire disparaître des gros titres, et pour ce faire, il concentre son attention sur une femme innocente. Hank Morgan, l’amant de Sasha, est incapable de supporter la pression qu’elle subit et se suicide. Bien que tragique, la mort de Morgan clôt effectivement le dossier de la police de New York.
Stone, contraint de prendre sa retraite, soi-disant à cause de sa blessure, mais en réalité parce qu’il n’était pas d’accord avec ses supérieurs, commence une nouvelle vie en travaillant avec le cabinet d’avocats Woodman and Weld, en travaillant en indépendant pour eux et en créant son propre cabinet. La relation de Stone avec Cary se refroidit et les deux semblent avoir atteint un plateau. Stone travaille pour Woodman and Weld, avec son ami Bill Eggers comme agent de liaison pour l’entreprise. Bill demande à Stone de rassembler des preuves pour un client qui veut divorcer et Stone le fait, mais les preuves qu’il obtient le stupéfient, car elles montrent Cary et Barron Harkness s’engageant dans une liaison sexuelle.
Dévasté, Stone tente de passer à autre chose et les mois passent. Malgré tous les efforts de Stone, Cary et l’affaire Nijinsky ne sont jamais loin de ses pensées. Stone est choqué lorsqu’il reçoit une note qui pourrait provenir de Sasha. Les empreintes digitales sur le billet s’avèrent être celles de la femme disparue. Cary réapparaît dans la vie de Stone, et malgré son souhait de rester loin d’elle, il en est incapable. Lorsque Stone révèle la note à Cary, elle l’informe que Barron pourrait avoir quelque chose à cacher.
Stone concentre ses efforts pour prouver la culpabilité de Barron et gagner Cary pour lui-même. Stone reçoit également une invitation de Sasha pour un dîner. Stone appelle Dino à l’aide mais est repoussé, alors il emmène seul la limousine fournie sur le lieu de la fête. En arrivant, Stone est frappé avec un pistolet paralysant, mais pas avant de voir Sasha et plusieurs autres personnes disposées autour d’une table, appréciant apparemment la compagnie de chacun. Le seul problème est que les personnes rassemblées sont toutes mortes et savamment embaumées.
Stone se réveille et se retrouve nu et en train d’être préparé pour l’embaumement par Herb Van Fleet. Herb explique qu’il a été témoin de la chute de Sasha et qu’il l’a emmenée hors des lieux après l’accident impliquant son ambulance et le camion de pompiers. Herb refuse de dire à Stone qui il a vu sur le balcon avec Sasha, et Stone est sur le point d’être tué lorsqu’il révèle à Herb que Sasha est en fait un homme. Stone avait appris de Hi Barker, un écrivain, que Sasha était née de sexe masculin, mais qu’elle avait changé de sexe à un moment donné dans sa jeunesse.
Van Fleet réagit fortement et se jette sur Stone, mais Dino arrive et le tue. Stone et Dino prennent des dispositions pour se rencontrer la nuit suivante sur le tournage de The Hi Barker Show et attraper Barron Harkness dans sa toile de mensonges. Barker présente à Harkness les preuves que Cary a données à Stone, mais Barron est capable d’expliquer chaque situation. En désespoir de cause, Stone dit à Barker de révéler que Sasha est bel et bien vivante. Barron semble content, mais Cary, désormais sa femme, s’enfuit. Stone suit Cary sur le toit où elle avoue qu’elle a tué Sasha pour que Barron soit libre. Stone se rend enfin compte que Cary l’a utilisé depuis le début, d’abord pour recueillir des informations sur ce que la police savait, puis pour l’induire en erreur avec de fausses informations sur Barron. Cary voulait Barron pour elle-même et la seule façon pour cela d’arriver est de se débarrasser de Sasha.
Stone essaie d’empêcher Cary de sauter, mais le vent est fort et lui fait perdre pied. Cary s’effondre jusqu’à la mort, une mort qu’elle avait imposée à Sasha au début du roman. Stone est sauvé de la chute par son partenaire, Hi Barker et Barron Harkness, la seule personne présente qui semble s’inquiéter du départ de Cary.
Stone continue son chemin, continuant à pratiquer le droit et à reconstruire sa vie. Stone évolue également amoureux, acceptant une invitation à dîner d’un juge séduisant, mettant ainsi fin au chapitre de sa vie qui impliquait Cary et Sasha Nijinsky.