En 1913 le journaliste Rouletabille s'est fait envoyer en Bulgarie par son journal pour rendre compte de la guerre des Balkans, car il est amoureux d'une jeune Bulgare rencontrée à Paris : Ivana, la nièce du général Vilitchkov. Dans le roman qui précède celui-ci il l'a délivrée du Château Noir où la tenait prisonnière l'ennemi de sa famille, Gaulow, devenu Turc sous le nom de Kara-Selim. Mais elle a maintenant un comportement bizarre qui déroute Rouletabille et risque de faire tomber aux mains des Turcs les plans de guerre de son oncle qui se trouvent dans le précieux coffret byzantin dont s'est emparé Gaulow sans savoir ce qu'il contient.