Le canadien Richard Hannay se rend dans un music-hall londonien pour assister au numéro de Mister Memory, phénomène capable de restituer de mémoire tous types de faits ou de chiffres. Une bagarre éclate, un coup de feu retentit, et dans la panique, Hannay rencontre une jeune femme, Annabella Mith, qui lui demande si elle peut l'accompagner chez lui. Là, elle lui révèle non seulement que c'est elle qui a tiré le coup de feu, mais qu'elle l'a fait pour créer une diversion et échapper à de dangereux espions qui la poursuivent. Elle avoue être un agent secret britannique, dont la mission est d'empêcher la fuite à l'étranger de documents d'Etat confidentiels convoités par une mystérieuse organisation secrète : les 39 marches. Au cours de la nuit, Annabella surgit dans la chambre de Richard, un couteau planté dans le dos. A l'agonie, elle lui confie une carte d'Ecosse mentionnant un nom de lieu. Bientôt accusé du meurtre d'Annabella, Richard n'a d'autre choix que de se rendre en Ecosse pour tenter de prouver son innocence en démantelant les 39 marches.