چشمهایش، شاخص ترین اثر بزرگ علوی است. این کتاب روایت یکی از دوست داران نقاش معروفی به نام ماکان است که به دنبال راز مرگ مشکوک استاد در تبعید است. در خلال داستان آقای ناظم همان دوستدار استاد حدس می زند که راز مرگ استاد در یکی از تابلوهای ایشان که به خط خود استاد چشمهایش نامیده شده و در شخصیت مدل این اثر نهفته است. پس از آن سعی می کند با پیدا کردن زن به تصویر کشیده شده در تابلو به این راز دست پیدا کند و برای این کار ناظم مدرسه نقاشی ای می شود که آثار ماکان در آن به نمایش در آمده است. در ادامه با پیدا شدن فرنگیس پرده از راز مرگ ماکان برداشته می شود. بزرگ علوی در این رمان روش استعلام و استشهاد را به کار برده، روشی که چند اثر دیگر او را نیز شکل داده است. این شیوه بیشتر در ادبیات پلیسی معمول است. یعنی کنار هم نهادن قطعات منفصل یک ماجرای از دست رفته و ایجاد یک طرح کلی از آن ماجرا به حدس و قرینه. بدین ترتیب یک واقعه گذشته به کمک بازمانده های آن نوسازی می شود. نثر منظم و سیال نویسنده در قیاس با معاصرانش بسی امروزی می نماید. این کتاب از آثار معدود فارسی است که در مرکز آن یک زن با تمام عواطف و ارتعاشات روانی و ذهنی قرار گرفته است.
استاد ماکان نقاش بزرگ که یک مبارز سیاسی علیه دیکتاتوری رضا شاه است در تبعید درمی گذرد. یکی از آثار باقی مانده از او، پرده ای است به نام چشمهایش، چشم های زنی که گویا رازی را در خود پنهان کرده است. راوی داستان که ناظم مدرسه و نمایشگاه آثار استاد ماکان است، سخت کنجکاو است راز این چشم ها را دریابد. بنا بر این سعی می کند زن در تصویر را بیابد و از ارتباط او با استاد ماکان بپرسد. پس از سال ها ناظم زن مورد نظر را می یابد و در خانهٔ او با هم گفت وگو می کنند. زن به او می گوید که او دختری از خاندانی ثروتمند بوده است و به خاطر زیبایش توجه مردان بسیاری را جلب خود می کرده اما آن ها برای او سرگرمی ای بیش نبودند و تنها استاد ماکان بود که توجهی به زیبایی و جاذبه اش نداشته است. زن برای جلب توجه استاد با تشکیلات مخفی سیاسی زیر نظر استاد همکاری می کند اما استاد نه فداکاری او را جدی می گیرد و نه احساسات و عشق او را درمی یابد. در آخر استاد توسط پلیس دستگیر می شود و زن به درخواست ازدواج رییس شهربانی که از خواستاران قدیمی او بوده است به شرط نجات استاد از مرگ پاسخ مثبت می دهد. استاد به تبعید می رود و هرگز از فداکاری زن آگاه نمی شود. در تبعید پردهٔ چشمهایش را می کشد، چشم هایی که زنی مرموز اما هوس باز و خطر ناک را نمایان می کند. زن می داند که استاد هرگز او را نشناخته است و این چشم ها از آن او نیست.
اما او انسان بود. برایش هیچ چیزی که جنبه ی فردی و شخصی داشته باشد وجود نداشت. او همه چیز، حتی ندای درونی دلش را هم مورد تجزیه و تحلیل قرار می داد و اگر با اصولی که به آن ها پایبند بود سازگار نمی آمد، این ندا را هم خفه می کرد. بهتان گفتم که او برای هنرش، بیان تمام توقعات وجودش بود. آن چه او روی پرده می آورد، آن چیزی بود که از ته دل و از لابه لای روح بلندش زبانه می کشید. برای او هیچ چیز گرامی تر از هنرش وجود نداشت. هنرش هم متکی به جامعه و مردمی بود که میان آن ها زندگی می کرد. دیگر کی توقع داشت که عشقش را هم فدای این آرمان گرامی اش نکند. نه این که او می توانست بر سیل احساسات پر شور و متلاطمش غلبه کند و با قوای عقلانی، مانند سدی راه آن را ببندد. نه، او می توانست دندان روی جگر بگذارد، دل سوزانش را در مشتش بفشارد و نگذارد که تپش آن را کسی خارج از دنیا و عوالم و حالات او ادراک کند. من آن شب فهمیدم که در نزدیکی چه کوره ی پر از آتش ایستاده ام و دارم از سرما می لرزم؛ او می خواست و می کوشید که ضربات قلب او که از هجر من در جوش بود، از من مخفی بماند.
چشمهایش نام رمانی از بزرگ علوی است که برای نخستین بار در سال ۱۳۵۷ خورشیدی منتشر شد. بزرگ علوی در این رمان روش استعلام و استشهاد را به کار برده، بدین گونه که قطعات پراکندهٔ یک ماجرا را کنار هم گذاشته و از آن طرحی کلی آفریده است که برحدس و گمان تکیه دارد این شیوه بیشتر در ادبیات پلیسی معمول است. برخی معتقدند این رمان و شخصت استاد ماکان، با الهام از زندگانی کمال الملک نگاشته شده است و گروهی دیگر آن را شرح حالی از زندگی تقی ارانی می دانند.
این کتاب از آثار معدود زبان فارسی است که در مرکز آن یک زن با تمام عواطف و ارتعاشات روانی و ذهنی قرار گرفته است.