Stangerson et sa fille Mathilde habitent le château du Glandier où ils poursuivent leurs recherches scientifiques. La presse annonce la tentative de meurtre sur Mathilde qui dormait dans la "Chambre Jaune". Alerté par ses cris, son père n’a pas vu d’assassin dans la pièce qui ne comporte qu’une porte et une seule fenêtre grillagée. Le jeune Rouletabille, reporter à l’Époque, se rend au Glandier avec Sainclair, son ami avocat. Ils y retrouvent M. de Marquet, le juge d’instruction obtus, Darzac, le fiancé de Mathilde à la conduite équivoque, le grand Fred Larsan, un policier renommé, et un mystérieux "homme vert"...