گربه سفالی داستان کارآگاهی نوآرفیلم است با روایت رمانتیک در جهانی از دهه چهل که در آن زنان قدرت دارند و مردان با حیله های مردانه به بقا می رسند. ولما کاتز، کارآگاهی بدبین و سخت گیر، توسط شرور بیگی بیگنِس برای یافتن الماس هایی که به سرقت رفته اند جذب می شود. در طول تحقیق، ولما عاشق رستی می شود و در نهایت با خیانت و تلاش برای اعتماد به رستی روبه رو می شود تا بفهمد بیگی از او برای پوشش فروش اسرار دولتی به روس ها استفاده می کند. ماجرا وقتی اوضاع تغییر می کند که بیگی را در کنار ولما و الماس ها می بیند و رستی مجبور می شود در راه نجات ولما به گلوله بخورد و در آغوش او جان بسپارد.