Le jeune 'reporter' Joseph Rouletabille, accompagné de son ami et photographe Sainclair, se lance aux trousses du meurtrier qui a tenté d'assassiner Mathilde, la fille du célèbre professeur Stangerson. Il se rend au château du Glandier pour mener l'enquête.
Qui est donc l'agresseur ? Quel est son mobile ? Et surtout comment a-t-il pu s'échapper de la Chambre Jaune qui était fermée de l'intérieur ?