Jean Ménétrier, bibliothécaire chez un riche industriel dans le textile de la région de Lyon, est amoureux de la fille de ce dernier, Michèle, promise a un militaire de carrière. Par provocation et par jeu, sa cousine Françoise lui offre une mystérieuse boite, contenant trois boules...
Un ingénieur du génie maritime est tué alors qu'il allait livrer le nom d'un redoutable espion. Trois enquêteurs arrivent. L'un d'eux est le perspicace, habile et séduisant M. Sylvain, lequel? Et la ravissante jeune femme qui captive l'un des policiers, n'est-elle pas l'espion assassin?
