Martial Norbert, as de l'aviation pendant la Grande Guerre et fiancé de la belle Rosy, fille de l'ingénieur Wilcox, spécialiste des terrains miniers, part à la recherche de son futur beau-père disparu depuis trois ans alors qu'il était parti exploiter une concession minière au Mexique. Cette concession englobe La Vallée du désespoir, nom donné par les Indiens à une vallée d'accès très difficile; les rares aventuriers qui en sont revenus sont morts dans l'année. D'ailleurs le guide mexicain de Martial Norbert ne cesse de mettre en garde le jeune aventurier des risques qu'il court en se rendant dans cette maudite vallée. Mais n'écoutant que son courage et sa bravoure, Martial s'y engage et ce qu'il va découvrir est littéralement stupéfiant...