Varias casualidades provocan un mayor conocimiento entre los vecinos, con los que, pese a la resistencia de Larry, llegan a intimar. Hasta que una noche, su vecina muere repentinamente de un ataque al corazón. Carol, mujer de gran imaginación y enorme iniciativa, empieza a sospechar que la mujer no murió de un infarto, sino que fue asesinada por su marido, un hombre pacífico y de edad avanzada, para cobrar el seguro.

Larry la toma por paranoica y trata de quitarle la idea de la cabeza, pero Carol se empeña en investigar y comienza a seguir los pasos de su vecino con la ayuda de Ted, un amigo de la pareja que siempre se ha sentido atraído por ella. De mala gana, se une a ellos la ex esposa de Ted, una seductora escritora a la que también empieza a intrigarle el caso. Y, Larry, celoso por la complicidad que se establece entre Ted y su esposa, decide finalmente entrar a formar parte del rocambolesco equipo de investigación.

Una genial comedia detectivesca en donde, como es habitual en el cine de Allen, se unen un personaje neurótico, una mujer fisgona y la ciudad de Nueva York. En "Misterioso asesinato en Manhatan", que volvió a reunir al director, guionista y actor Woody Allen con la musa de sus comienzos, Diana Keaton, nos encontramos con un claro homenaje a dos grandes clásicos del cine: "La ventana indiscreta", de Alfred Hitchcock, en cuanto al argumento, y "La dama de Shanghai", de Orson Welles, en cuanto a la escena del laberinto de espejos, con cojo incluido. Además, también hay referencias a "Perdición", de Billy Wilder. La película prácticamente está estructurada sobre cuatro actores, los citados Allen y Keaton, y Alan Alda y Anjelica Huston.