서초 경찰서 형사 2부의 송미란 형사(이승연 분)는 범인과의 심리전에 능한 28세의 촉망받는 수사관이다. 어느날 그녀에게 심장이 담긴 소포가 배달되어 온다. PM(피아노맨)이라는 이니셜을 사용한 범인의 메시지는 길고도 힘든 싸움의 시작을 알린다. 탐색반이 범인의 메시지대로 찾아가 발굴한 시체의 가슴 속에는 피아노 모양의 뮤직박스가 담겨 있었고, 그 속에선 바하의 전주곡이 음산하게 흘러 나온다. 송미란은 이번 사건의 해결을 위해선 경험이 중요하다고 판단, 무능한 형사로 낙인 찍힌 양세영 형사와 팀을 이뤄 수사에 착수한다.
사십대인 양세영은 외아들 진우와 살고 있는 홀아비로 형사반장인 신경식과는 동기간이지만 승진의 기회를 잡지 못하고 있었다. 그간 미란과 호흡을 맞춰오며 그녀에게 연정을 품고 있던 변재혁 형사는 자신이 퇴물 양형사에게 밀려난 듯한 기분에 불만을 토로하며 질투심을 감추지 못한다. 일주일 후로 예고된 다음 살인을 막기 위해 동분서주 하던 어느날, 양세영은 진우가 자기 몰래 경찰대에 시험을 봐 합격한 것을 알고 몹시 흥분한다. 그때 피아노맨(최민수 분)이 서교호텔 지하주차장에 나타났다는 무전이 날라든다. 세영과 함께 현장에 도착한 진우는 주차장 안으로 들어가 무시무시한 공포 속에 피아노맨의 모습을 어렴풋이 목격한다. 주차장 안에서 정신을 잃었다가 미란에게 구출되어 나온 진우는 컴퓨터로 유사사건 관련자료를 모으는둥 광적으로 사건 해결에 몰두한다. 진우의 이러한 행각엔 사건을 멋지게 해결하여 아버지인 양세영을 승진 시키려는 욕망이 숨어있었다. 진우는 변재혁에게 은밀히 접근하여 피아노맨을 쫓는데 참여해 줄 것을 요청한다. 또한 컴퓨터 통신을 통해 재즈광인 김회락을 알게 된 진우는 그를 통해 피아노맨으로 보이는 누군가의 존재를 발견한다. 미란과 세영은 피아노맨이 범행에 사용한 차량에 번호판을 바꿔 단점에 착안, 불법 번호판 공급책인 강동혁을 내세워 피아노맨에게 접근하여 한다. 그러나 피아노맨은 교묘한 복화술을 이용해 수사망을 빠져 나가고, 오히려 동혁이 타 숨지게 되자 사건의 수사권은 검찰로 넘어가 버린다. 동혁의 신변을 지켜내지 못한 자책감에 시달리던 미란은 복화술의 주술적 효과를 경험한 사람에게 찾아오는 증후군으로 몸과 마음이 피폐해져 간다. 그런 미란을 포근히 감싸주는 세영.
어느날 두 사람이 서로의 사랑을 확인 하려는 순간 피아노맨이 나타났다는 진우의 전화가 걸려온다. 서둘러 달려간 재즈클럽 ‘올 댓 재즈’의 옥상에선 변재혁이 쏜 총에 피아노맨으로 보이는 김회락이 쓰러지고 알아들을 수 없는 말을 계속 외치던 진우는 바당으로 떨어진다. 혼수상태에 빠진 진우를 세영은 정성을 다해 간호하고, 재혁은 피아노맨을 잡았다는 이유로 표창을 받고 일약 스타덤에 오른다. 얼마의 시간이 흘렀지만 피아노맨이 살아 있다는 예감을 떨쳐버릴 수 없던 미란은, 호텔 연회장에서 재즈를 노래하던 여가수 K가 피아노맨에게 납치 되었음을 알아낸다. 장마비가 추적추적 내리는 날, 마침내 피아노맨은 자신에게 걸어온 전화를 추적해낸 미란은 K를 구출하려다 도리어 피아노맨에게 붙잡힌다. 피아노맨이 폭력만을 일삼던 아버지를 죽인 섬짓한 기억을 얘기하며 미란의 목숨을 빼앗으려는 순간, K가 극적으로 이를 막는다. 미란과 피아노맨의 목숨건 형투가 시작되고, 흥건한 피 속에서 아버지를 목놓아 외치며 숨져가는 피아노맨. 이순간 마치 그의 생명을 이어받듯 혼수상태에 빠져있던 진우가 아버지를 부르며 깨어난다.
