On a tenté d’assassiner la belle Mathilde, fille du célèbre Professeur Stangerson. Le jeune reporter Joseph Rouletabille, et son ami et photographe Sainclair, se rendent au château du Glandier pour élucider le mystère. Ils ne sont pas les seuls : sur place, se trouvent également le Juge de Marquet et son greffier, ainsi que le célèbre inspecteur Frédéric Larsan. Qui est l’agresseur ? Quel est son mobile ? Et surtout comment a-t-il pu s’échapper de la chambre jaune ? Celle-ci était fermée de l’intérieur, et l’assassin a très mystérieusement disparu. L’inspecteur Larsan soupçonne d’emblée Robert Darzac, le fiancé de Mademoiselle Stangerson...