Après trois années à chercher fortune en Australie, George Talboys est de retour au pays. Accueilli par son ami Robert Audley, avocat, il s'apprête à retrouver sa femme Helen, quand il apprend que celle-ci est mystérieusement décédée.
À Audley Court, la propriété familiale où Robert a invité son ami, d'autres événements curieux se produisent. La tante de Robert, Lady Audley, évite de croiser George. Lequel, après s'être fait montrer un portrait d'elle, disparaît brusquement. Presque aussitôt, Lady Audley se rend à Londres pour mettre la main sur les lettres d'Helen...; Lancé à ses trousses, Robert ne trouve qu'un livre annoté de la main de celle-ci, dont l'écriture rappelle à s'y méprendre celle de Lady Audley... Ses soupçons s'épaississent lorsqu'il fait la découverte d'une malle de voyage ayant appartenu à sa tante lorsqu'elle était gouvernante... et qui porte l'étiquette d'Helen Talboys!
L'étrange châtelaine serait-elle l'ex-femme de George, qui aurait maquillé son identité pour épouser le riche veuf Sir Audley? A-t-elle toute sa tête? La vérité semble proche, mais bientôt Robert échappe par miracle à un incendie, tandis que George est poussé dans un puits...