Été 1975. Près d'un petit village du Luberon, apparemment sans histoires, Gambette, vagabond un peu simplet, découvre le cadavre d'un inconnu. Le maréchal des logis-chef Giraud, chargé de l'enquête, y voit une occasion d'oublier ses soucis familiaux et la routine de la brigade. Mais quand une femme du village est retrouvée ligotée et égorgée, l'affaire prend une autre dimension. La presse s'en mêle, les autorités s'émeuvent, on se hâte de trouver un coupable. Grâce à l'obstination de Giraud à continuer les recherches, le lien se précise entre les crimes récents et des événements datant de la période de l'Occupation, notamment un atroce massacre resté jusque-là inexpliqué. En croisant plusieurs récits, Mistral noir met en scène, dans une ambiance de film noir à la française, une logique criminelle implacable.