Alfred, Agatha, Sir Arthur Conan Doyle et son ami, le grand prestidigitateur Harry Houdini, se trouvent à bord d'un train qui transporte le plus gros diamant du monde. La police chargée de le surveiller est sur ses gardes depuis que « Le Tigre volant », célèbre cambrioleur, a annoncé qu'il allait le dérober ! Le diamant disparaît en effet, mais ô surprise, on le retrouve dans la poche de Sir Arthur ! Pour Alfred et Agatha, il s'agit d'une machination ! Afin de prouver l'innocence de leur ami, et démasquer le vrai coupable, les jeunes détectives partent à la recherche du diamant, et seront aidés par Harry Houdini et ses tours de magie...
Hercule, le majordome de la famille d'Agatha, est très inquiet. Sa sœur, Emma, une actrice qui vit à New York, vient de succomber à une maladie étrange. Alfred et Agatha, décident de l'accompagner à son chevet, en Amérique. Bientôt, un autre membre de la troupe de théâtre à laquelle Emma appartient, tombe lui aussi malade. Tout comme la jeune actrice, il a été retrouvé inanimé devant un piano...
Après avoir fait atterrir un avion de sa fabrication sur la perruque du poissonnier, le jeune Alfred se retrouve en prison, pour une nuit. Il y fait la connaissance d'un détenu, Victor. Le jeune homme clame son innocence et supplie Alfred d'aller demander de l'aide à Agatha Miller. Dès sa sortie, le garçon se rend à l'adresse indiquée par Victor. Quelle n'est pas sa surprise de découvrir qu'Agatha a 10 ans, comme lui ! Et la fillette, qui a monté une agence de détectives lui apprend que Victor, le jardinier de ses riches voisins, est accusé de leur avoir volé des objets de valeur : des oiseaux en or, ornés de pierres précieuses...
En récompense pour ses bonnes notes, Alfred reçoit un shilling en argent de la part de son père. Tout fier, il va chez Agatha pour le lui montrer. Son amie en profite pour lui présenter son voisin, l'écrivain Sir Arthur Conan Doyle, auteur de romans policiers et créateur du célèbre Sherlock Holmes. Alfred est enchanté par cette rencontre. Mais il se querelle avec Snouty Jones, la chienne à deux queues d'Agatha car elle a mordillé son précieux shilling. Le lendemain, alors qu'il décide d'aller faire la paix avec la petite chienne, Hercule, le majordome des Miller, vient lui annoncer une affreuse nouvelle : Snouty Jones a disparu ! Agatha est convaincue qu'elle a été enlevée....
Agatha reçoit un mystérieux paquet par la poste avec une lettre de son oncle qui lui recommande de veiller sur ce colis avec interdiction de l'ouvrir. Le lendemain, elle reçoit des instructions : elle doit remettre le précieux paquet à un inconnu. Mais on le lui vole. Avec Alfred, son fidèle complice, ils se lancent à la poursuite de l'homme, à leurs risques et péril.