L'ingénieur-chef Sorbier, spécialisé dans les recherches atomiques, est tué dan sson bureau, d'un coup de revolver. Entendant la détonation, deux de ses collègues se précipitent dans la pièce, dont un troisième témoin surveille l'unique issue. Toute fuite est matériellement impossible, et pourtant non seulement l'assassin réussit à disparaître, mais encore à emporter un volumineux et pesant tube d'uranium dont l'ouverture risque de provoquer une catastrophe épouvantable.
Qui est le criminel? Et surtout, comment ce criminel a-t-il réussi à se rendre invisible? Champions du genre, Boileau-Narcejac posent dans ce roman quatre problèmes de «chambre close».