Modeste est veilleur de nuit à l'usine du constructeur d'automobile Roger Drapeau. Un soir, son cousin Roméo, l'emmène dans un parc d'attractions pour lui présenter Aline qui travaille dans la baraque de sa tante, Mme de Vanves. Mais Roger Drapeau vient à passer par là, et Modeste, dès le lendemain, invente à son patron qui veut le renvoyer, une histoire de frères jumeaux. Mais bientôt, le malheureux employé va être contraint de tenir le rôle de cet imaginaire mauvais garçon : Raphaël le Tatoué.
À la suite de la tentative d'assassinat de la belle Mathilde, fille du célèbre Professeur Stangerson, le jeune reporter Joseph Rouletabille, accompagné de son ami et photographe Sainclair, se rend au château du Glandier pour élucider le mystère. Qui est l'agresseur ? Quel est son mobile ? Et surtout, comment a-t'il pu s'échapper de la chambre jaune qui était fermée de l'intérieur ?