À Bonifacio, en Corse, un agent secret américain, Roos, disparaît au cours d'une plongée sous-marine. Un collègue, Hubert Bonisseur de la Bath (O.S.S. 117), est dépêché sur les lieux pour continuer ses recherches. Hubert prend contact avec un moniteur de nage sous-marine, Renote, qui accompagnait Roos dans son expédition. Renote est bientôt tué par des espions étrangers, mais Brigitta, sa maîtresse, s'éprend d'Hubert et l'aide dans son enquête. C'est ainsi qu'O.S.S. 117 met à jour un détecteur de sous-marins atomiques et contribue à sa destruction.