Mathilda Rimbert, une jeune actrice de vingt-six ans, a été trouvée sans vie dans le salon de son appartement. Aucune trace d'effraction ou de vol n'a été constatée. D'après le médecin qui a procédé à l'autopsie, la mort est survenue entre seize et dix-huit heures.
Quand l'inspecteur Lafouine arrive sur les lieux, une couverture recouvre le corps de Mathilda. En inspectant la pièce, il remarque un sac posé sur le guéridon du hall d'entrée. A l'intérieur, il découvre, entre un tube de rouge à lèvres et les clés du studio, l'agenda de la comédienne.
L'inspecteur décide de faire analyser tous les objets contenus dans le sac et convoque les quatre personnes qui avaient rendez-vous avec Mathilda à l'heure présumée du meurtre.
Le lendemain matin, l'inspecteur reçoit le résultat des analyses. Les empreintes digitales de l'actrice ont été retrouvées sur tous les objets sauf sur les clés. Celles-ci ne portent aucune trace de doigts. Lafouine note tous ces indices dans son carnet puis se rend dans son bureau pour interroger les suspects.
Jacques Fargot, un jeune écrivain, dit être passé vers seize heures dix pour donner le manuscrit de son nouveau scénario à l'actrice. Ils ont pris un verre ensemble. Il a entendu Mathilda refermer la porte à clé après son départ.
Jeanne Rimbert, la sœur de Mathilda, est venue un peu avant dix-sept heures. Elle a déposé la robe que devait porter l'actrice pour sa prochaine émission sur Canal Plus. Elle ne pense pas être restée plus de dix minutes. Elle confirme que sa sœur s'enfermait toujours quand elle était seule, de peur d'être dérangée par des fans ou des journalistes.
Vincent Polowski, le célèbre réalisateur, avait rendez-vous à dix-sept heures quinze. Il est arrivé un peu en retard, a discuté de son nouveau film avec Mathilda puis a pris congé vingt minutes plus tard.
Paul Montronc, son partenaire de théâtre, devait retrouver Mathilda à dix-sept heures trente. Quand il s'est présenté à la porte de l'appartement, celle-ci était fermée à clé. Après avoir sonné plusieurs fois sans résultat, il est reparti pensant que Mathilda était sortie en oubliant leur rendez-vous.
