Une querelle de famille éclate à Hulstone Towers, dans le Northumberland, entre Geoffrey et Phillip Musgrave et leur sœur Sally à propos de l'affection qu'elle porte au Capitaine Pat Vickery, un pilote américain en convalescence à la propriété. Peu après, un médecin traitant, le Dr Bob Sexton, est apparemment agressé alors qu'il se promène. Le médecin responsable de l'établissement, le Dr John Watson, se rend alors à Londres et demande à son ami Sherlock Holmes d'enquêter. À leur arrivée au manoir, Holmes et Watson découvrent le corps assassiné de Geoffrey, un crime qui a eu lieu juste sous les yeux de l'Inspecteur Lestrade de Scotland Yard.

L'inspecteur de police arrête rapidement Vickery, mais Holmes doute de sa culpabilité. Le lendemain, Sally effectue le "Rituel des Musgrave", une cérémonie par laquelle Phillip est désigné comme étant le nouveau chef de famille. Holmes questionne le vieux maître d'hôtel Alfred Brunton à propos des Musgraves, mais suite à cela ce dernier est licencié par Phillip. Le lendemain matin, le cadavre de Phillip est trouvé dans le coffre de la voiture familiale, et Lestrade suspecte immédiatement Brunton.

Réalisant que la clé de ces meurtres peut être dans le "Rituel des Musgrave", Holmes et Watson fouillent la chambre de Sally, et trouvent le rituel de la cérémonie caché dans une horloge. Puis, ils utilisent le carrelage du hall du manoir comme un jeu d'échecs géant, avec des membres du personnel comme pièces et le rituel comme guide. Grace à cela, Holmes découvre l'ancienne crypte funéraire des Musgrave au-dessous de la cave, et à l'intérieur le corps de Brunton assassiné. Affirmant que Musgrave avait écrit le nom de son meurtrier dans le sang, Holmes fait semblant d'aller en ville pour se procurer les produits chimiques nécessaires à la lecture du message, mais il attend en fait dans la crypte l'arrivée de l'assassin. Holmes capture alors Sexton, expliquant que le médecin avait découvert une ancienne concession de terres qui aurait rendu les Musgrave millionnaires, qu'il avait tué les deux frères dans l'espoir d'épouser Sally, afin hériter des richesses. Après une brève escarmouche, Sexton désarme le détective et confesse tout, y compris le meurtre du maître d'hôtel, pour découvrir qu'en fait le revolver de Holmes est chargé à blanc. Il est ensuite arrêté par Lestrade et Watson.

Par la suite, Sally brûle le document, précisant qu'elle n'est pas prête à devenir riche en prenant la terre à des paysans et des travailleurs innocents . En route vers Londres, Holmes explique à Watson que le désintéressement de Sally est représentatif d'un nouvel esprit qui balaie l'Angleterre.