Ayant assisté à une tentative de meurtre auquel il ne put rester que spectateur impuissant, le héros de L'oiseau au plumage de cristal, parallèlement à l'enquête de police, mènera ses propres investigations, hanté par la scène dont il a été le témoin. D'indices en réminiscences, de dangers en rencontres, l'homme tentera de délier les fils du mystère, jusqu'à la révélation finale. Dépassant le cadre du whodunit, Argento apporte au film sa propre sensibilité, et notamment son goût pour l'art (le meurtre inaugural se déroule dans une galerie d'art, les sculptures et peintures parsèment le film), qu'il déclinera dans ses oeuvres suivantes (le zénith de son amour de l'art sera atteint dans le magnifique Syndrome de Stendhal).
Par ailleurs, le metteur en scène construit son intrigue autour de la thématique de la mémoire. Ainsi, le détective en herbe tâchera de se remémorer à plusieurs reprises la scène du meurtre, tentant d'y déceler le moindre indice qui pourrait se tapir dans un coin de sa mémoire. Les images sont-elles capables de s'imprimer sur la rétine tel un photogramme ? L'esprit retient-il tout, même à notre insu ? Cette interrogation sera développée tout au long du métrage, tournant véritablement à l'obsession pour le héros.
Argento use d'autre part d'une mise en scène extrêmement inventive pour un premier film, ponctuant son oeuvre d'effets totalement réussis, à l'image de ces images figées en pleine action, technique que réutilisera par la suite Christophe Gans lors d'une scène de meurtre du Pacte des Loups. Le montage est quant à lui d'une précision de métronome, le point culminant étant atteint lors de la scène précédant le générique de fin, admirablement montée. Soulignons également la présence du maestro Ennio Morricone qui signe la musique du film et que le réalisateur retrouvera notamment sur Le chat à neuf queues et Le syndrome de Stendhal.
L'oiseau au plumage de cristal constitue donc la première étape réussie d'un metteur en scène essentiel du cinéma de genre (qu'il s'agisse de thriller ou de fantastique) témoignant du soin méticuleux d'un artiste qui poussera (presque) toujours plus loin l'expérimentation visuelle dans ses films (Suspiria notamment).