Un très célèbre détective anglais se lance à la poursuite d'un talentueux voleur de diamants. Mais son enquête s'avère particulièrement ardue.
Le propriétaire d'un célèbre diamant, appelé «L'Etoile de Rhodésie», Ronald Carstairs, demande à Sherlock Holmes d'en assurer la protection. L'objet, qui voyage en train, s'achemine de Londres à Edimbourg. Malheureusement, pendant le voyage, le diamant est dérobé. Bientôt, Carstairs est assassiné...