Madeline est une petite pensionnaire de l'institution que dirige sœur Clavel a Paris dans les années cinquante. Des douze enfants, c'est certainement la plus intrépide. A tel point que ses espiègleries l'entrainent dans la Seine ou elle est sauvée par la chienne Geneviève, qui devient la mascotte du pensionnat. Quand la bienfaitrice de la pension s’éteint, la survie de l’établissement s'en trouve menacée ainsi que l'avenir des fillettes. Mais Madeline avec l'aide de Pepito, le fils de l'ambassadeur d'Espagne, va organiser un plan de sauvetage aussi audacieux que dangereux.