Mathilde Strangerson, figlia di un eminente scienziato, riesce a scampare all'omicidio nella sua camera da letto da parte di un aggressore sconosciuto. Dato che la stanza era chiusa dall'interno, nessuno riesce a capire come l'aggressore sia riuscito ad entrare o uscire dalla stanza. Il reporter e investigatore dilettante Joseph Rouletabille arriva sulla scena per proteggere Mathilde e risolvere il mistero della stanza gialla.