Buster Keaton interpreta um modesto projecionista de cinema cuja paixão pela sétima arte só é superada por sua ambição de se tornar um detetive de primeira linha e pelo seu amor por uma jovem da vizinhança. Quando um rival o incrimina pelo roubo de um relógio para desacreditá-lo, o aspirante a investigador usa suas limitadas habilidades dedutivas para tentar limpar seu nome, mas fracassa de forma cômica e humilhante. Rejeitado e desolado, ele retorna ao seu posto na cabine de projeção e, enquanto um filme sobre o roubo de um colar de pérolas se desenrola na tela, adormece. É neste ponto que a obra abandona a comédia romântica tradicional e se lança numa exploração audaciosa sobre a própria natureza do cinema e da consciência.

O que se segue é uma das sequências mais icônicas e tecnicamente brilhantes da era do cinema mudo. O corpo astral do projecionista se levanta, desce para a plateia e, num impulso, atravessa a tela, entrando fisicamente no universo do filme que ele estava a projetar. A montagem cinematográfica, até então uma ferramenta narrativa, se torna uma força física e antagônica. A cada corte de cena, o cenário ao redor de Keaton muda abruptamente, atirando-o de uma sala de estar para o meio de uma estrada movimentada, do topo de uma montanha para uma ilha com leões, numa demonstração de timing e precisão coreografada que revela a engenhosidade de seu diretor. A fronteira entre o observador e a obra se desfaz, um conceito que flerta com a ideia de que a realidade percebida pode ser uma construção tão frágil quanto um rolo de filme.

Uma vez que consegue se estabilizar dentro da narrativa fílmica, o projecionista assume a identidade de Sherlock Jr., o maior detetive do mundo. Ele é agora tudo o que aspirava ser: elegante, astuto, irresistivelmente competente e capaz de executar acrobacias que desafiam a gravidade para solucionar o mistério do colar de pérolas, que espelha o roubo do relógio em sua vida real. Ao acordar de volta em sua cabine, ele descobre que sua amada desvendou o verdadeiro culpado, inocentando-o. Sem saber como agir, ele observa os atores na tela para aprender a se reconciliar e cortejar a moça, imitando cada gesto do galã. O filme se torna, assim, não apenas seu refúgio onírico, mas seu manual de instruções para a própria vida, numa declaração de amor definitiva ao poder formador e à fantasia do cinema.