Martial Norbert, as de l'aviation pendant la première guerre mondiale, 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. Cette concession englobe «la vallée du désespoir», nom donné par les indiens à une vallée d'accès très difficile, enchâssée par de très hautes montagnes, défendue par des zones désertiques et les rares aventuriers qui en sont revenus sont morts dans l'année. N'écoutant que son courage et sa bravoure, Martial s'y engage et ce qu'il va découvrir est littéralement surprenant...