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Scotland Yard fait appel à Sherlock Holmes pour enquêter sur une série de meurtres de jeunes femmes, toutes amputées, après leur mort, de l'index de la main droite. Le détective soupçonne son ennemi de toujours, le sinistre professeur Moriarty. Les crimes font effectivement partie d'un plan élaboré par ce dernier pour faire chanter le très riche sir George Fenwick : hypnotisé par Lydia Marlowe, complice de Moriarty, sir Georges se croit ainsi responsable de la vague de crimes qui ensanglante Londres...

Sally Kelton, une jeune femme de dix-neuf ans, s'empare d'un bébé dans un landau. La police l'arrête et la met en cellule. Mais, lorsqu'elle explique les motivations de son geste à la mère légitime, celle-ci refuse alors de porter plainte. Sally évoque le passé qui l’a amenée là. Il a eu une aventure avec Steve Ryan, un beau pianiste de night-club. Ses parents découvrent qu'elle a passé la nuit avec lui. Après une grosse dispute, la jeune fille fugue. Elle entame ensuite une sa relation sincère avec Drew Baxter, un brave garçon mutilé de guerre. Elle raconte également sa grossesse non-désirée…

Huit invités qui ne se connaissent pas, viennent d'horizons différents et n'appartiennent pas aux mêmes classes sociales, se trouvent mystérieusement réunis dans une demeure solitaire. Deux domestiques, les Rogers, les attendent, convoqués eux aussi. À peine les premières présentations sont-elles effectuées qu'une voix enregistrée s'élève. Chaque personne présente s'entend accusée d'un meurtre. Chacune d'elle sera punie et le châtiment qui doit lui être réservé rappellera la mort des dix petits indiens qui, dans la comptine, disparaissent un à un... "Il n'en resta plus que neuf, plus que huit, plus que sept", etc. Il devient évident que l'un d'eux est Mr Onyme, le tueur, mais lequel ?