Частный детектив Тони Роум предается морскому отдыху на своей яхте, когда случайно обнаруживает неприятную находку возле берегов Майами. Мертвая девушка в цементе явно погибла не по своей воле. Тони сообщает о находке в полицию. В это же время к нему обращается Вальдо Гронски, который просит его отыскать пропавшую женщину Сандру Ломакс. Роум, нуждающийся в деньгах, соглашается и приступает к расследованию, следы в котором его приводят к рэкетиру по имени Аль Мунгар. Детектив «Девушка в цементе» с Фрэнком Синатрой в главной роли является продолжением фильма 1967 года «Тони Роум».