Un crime affreux vient d'être commis au château du Glandier chez le célèbre professeur Stangerson ! Quelqu'un vient d'essayer d'assassiner sa fille Mathilde dans sa chambre. Pourtant à l'arrivée de M. Stangerson et de ses domestiques, le criminel a réussi à se volatiliser d'une chambre sans issue.
Qui a tenté de tuer la fille du professeur et comment a t-il bien pu s'échapper ? Le journaliste Rouletabille se rend sur place pour tenter d'élucider le mystère de la chambre jaune.