Mathilde Stangerson, qui a échappé à la mort dans "Le Mystère de la chambre jaune", et Robert Darzac, fraîchement mariés, se rendent en villégiature chez leurs amis Edith et Arthur Rance au Château d'Hercule. Mais Larsan / Ballmeyer réapparaît sur leur chemin et terrorise encore la belle Mathilde. Rouletablille, toujours aidé de son fidèle Sainclair, va mener l'enquête pour découvrir comment Larsan arrive à s'introduire dans le château fort.