Après l'enlèvement de son père, un fabricant de jouets, la souricette Olivia fait appel au grand détective Basil. Celui-ci a tôt fait de déceler dans l'affaire la présence d'un génie criminel, le professeur Ratigan. En compagnie d'un nouvel ami, le docteur Dawson, Basil part en chasse. Entre-temps, Ratigan confie à son âme damnée, une chauve-souris, le soin de s'emparer d'Olivia afin de forcer son père à fabriquer un automate dont il a besoin pour un plan d'envergure. À travers maints périls, Basil arrive à déjouer Ratigan.
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