La famille Thiriet vit dans un taudis du Puisay, dans la banlieue parisienne. Un jour, un mystérieux bienfaiteur leur propose de louer un splendide quatre-pièces dans l'un des plus beaux immeubles du quartier... Mais derrière cette trop belle offre se cache une terrible escroquerie, et l'argent familial s'envole en même temps que leurs rêves d'appartement. Déterminés à réparer cette injustice coûte que coûte, les trois frères Thiriet décident d'enquêter, avec l'aide du journal du lycée. De faits étranges en coïncidences, un énigmatique chat noir va mener les jeunes détectives sur la piste des voleurs.