Dans son testament, Grace Cahill, la grand-mère de Dan et Amy, leur lègue l'énigme des 39 clés sous la forme d'un jeu de piste qui les met en concurrence avec d'autres membres de la famille. Un indice les mène sur les traces de Richard Saunders, qui a écrit un almanach sous le pseudonyme de Benjamin Franklin. A la bibliothèque de Philadelphie, un message de Franklin les incite à se rendre à Paris.

Amy découvre en Autriche un indice caché dans le journal de Nannerl Mozart, la soeur du compositeur, et s'opposent au clan Janus des Cahill, avec la complicité d'Alistair Oh, du clan Ekaterina.

Dan et Amy, associés à leur oncle Alistair Oh, partent à Tokyo pour décoder le message découvert sur les sabres à Venise. Sur les traces d'un guerrier japonais du XVIe siècle, ils sont poursuivis par les Holt et s'enfuient dans le métro souterrain. Ils y exhument un haïku mystérieux. Ils rejoignent Alistair en Corée et se trouvent forcés de s'allier avec les Kabras qui finissent par les trahir.

Grâce à une cabane magique rencontrée lors d'une promenade, Tom et sa soeur Léa sont envoyés à l'époque des dinosaures et vont vivre de nombreuses aventures.

La fée Morgane envoie Tom et Léa chercher le dernier secret du bonheur pour sauver Merlin qui a perdu le goût de vivre. Ils partent donc vers l'Antarctique et se retrouvent sur la banquise, au milieu d'une famille de manchots empereurs. Pour pénétrer dans la base scientifique américaine de Mac Murdo, ils décident de se faire passer pour des reporters.

Merlin a enfin retrouvé le goût de vivre et souhaite maintenant faire le bonheur des gens. Pour cela, Tom et Léa doivent remplir de nouvelles missions. La première : rencontrer un grand artiste et le convaincre de faire aimer sa musique au plus grand nombre. Les deux enfants utilisent une flûte magique et sont transportés à Vienne, en 1762. Ils arrivent au palais de l'impératrice d'Autriche.