Le professeur Bernard Sellier, célèbre savant atomiste français, est victime d'un accident d'avion et la serviette qui contenait ses plans d'étude et de précieux documents est volée. Lorsque Bordy, sergent du Deuxième Bureau chargé de veiller sur le professeur Sellier, ayant pris le même avion, revient à lui, la sacoche qu'il avait cru sauver est vide : le seul souvenir qui subsiste est celui d'un atroce coup de matraque sur la tête et la forme des chaussures à boucles de son agresseur. Transporté chez le colonel du Deuxième Bureau, Bordy est prié de laisser ignorer la mort du professeur et de prendre sa place au sein de sa famille afin d'attirer, pour les mieux dévoiler, la bande d'espions à la recherche des plans atomiques. Bordy s'installe donc dans la villa du professeur Sellier. De nouveaux domestiques sont engagés et Bordy devra jouer le rôle du maître de maison auprès de Claire, Mme Sellier et de sa belle-soeur, la jeune et coquette Denise. Intrigué par l'atmosphère d'angoisse et de suspicion qui règne dans la villa, Bordy fouille la maison et découvre, dans la chambre du domestique, une paire de souliers à boucles. Le couple de domestiques, Lucien et l'entreprenante Vera, se sentant découverts, changent d'attitude et, sous la menace du revolver, conduisent Bordy, qu'ils prennent toujours pour le professeur Sellier, dans le laboratoire d'une pharmacie. Là, Bordy est démasqué et ne s'en tire qu'en expliquant qu'il voulait, lui aussi, posséder les plans. Il accuse Lucien de les avoir volés. Ce dernier, soumis au supplice de l'acide sulfurique, meurt de douleurs. Denise, survenue pour porter secours à Bordy, fait échouer son stratagème. Une course folle s'engage alors entre Bordy et le chef des espions. Les voitures radios sont alertés. Les protagonistes se sont engouffrés sous le tunnel du métro. Bordy sortira vainqueur de ce duel armé et sera le premier stupéfait de retrouver le professeur Sellier - sorti indemne de l'accident d'avion provoqué par les espions. Le professeur avait eu le temps de garder les plans et, pour faire croire qu'il était mort, avait glissé sacoche et papiers d'identité sur le premier cadavre méconnaissable.