En Nouvelle-Angleterre, à la fin du XVIIIe siècle. Tel Sherlock Holmes, le jeune inspecteur de police Ichabod Crane ne jure que par la science et la logique et ne rate jamais une occasion de le faire savoir. Pour le mettre à l'épreuve, ses supérieurs l'envoient à Sleepy Hollow, un petit village de fermiers hollandais, théâtre de plusieurs meurtres étranges. Toutes les victimes ont été découvertes décapitées et leurs têtes n'ont jamais été retrouvées. Crédule, la population locale attribue ces crimes au mystérieux "cavalier sans tête", un soldat cruel dont le corps serait enterré dans la forêt toute proche. La nuit, son fantôme reviendrait des Enfers afin d'assouvir sa soif de sang...