Réputé pour avoir résolu de difficiles énigmes, le jeune reporter Rouletabille se rend en compagnie de son ami, l’avocat Sainclair, au château du Glandier. Le but de cette visite est d'y éclaircir une agression. Le château appartient au professeur Joseph Stangerson, physicien renommé qui y mène des expériences avec sa fille Mathilde, la victime du crime. Celle-ci a été retrouvée plus morte que vive dans la chambre peinte en jaune adjacente au laboratoire, la porte étant fermée de l’intérieur et les volets clos.