A la suite de la tentative d'assassinat de la belle Mathilde, fille du célèbre Pr. Stangerson, le jeune reporter Joseph Rouletabille et son ami photographe Sainclair se rendent au Château du Glandier pour élucider le mystère. Qui est l'agresseur ? Quel est son mobile ? Et comment a-t-il pu s'échapper de la chambre jaune, fermée de l'intérieur ?
Mathilde Stangerson et Robert Darzac, fraîchement mariés, se rendent en villégiature chez leurs amis Edith et Arthur Rance au château d'Hercule. Mais Larsan réapparaît sur leur chemin et terrorise encore la belle Mathilde. Rouletabille aidé de son fidèle Sainclair, va mener l'enquête pour découvrir comment Larsan arrive à s'introduire dans le château.