Avant de mourir, l'explorateur Walter Somerville a demandé à Harry Dickson de protéger sa fille Ethel, lorsque cette dernière appelle le célèbre détective à l'aide.

Dickson et son fidèle Tom Wills vont alors se lancer dans une folle course poursuite jusqu'au Pérou, d'où Somerville aurait ramené une précieuse émeraude : le Soleil vert. Il sera notamment question d'un cambrioleur de génie - le Chat-Tigre -, d'un lac fantôme et de richesses souterraines, avant que nos deux héros ne puissent résoudre l'énigme des « gardiens du gouffre ».