Из интерната исчезает один из учеников, сын герцога. Шерлок Холмс находит мальчика, которого похитил его старший незаконнорождённый брат.
К Шерлоку Холмсу обращается за помощью мистер Хакстейбл, магистр искусств и доктор философии, с просьбой найти пропавшего сына герцога Холдернесса. Великий сыщик очень занят, но он готов взяться за дело, тем более, что указавшему местонахождение мальчика герцог даёт пять тысяч фунтов, и тысячу, если назовут имена похитителей.
Мистер Хакстейбл — директор интерната для мальчиков, лучшего и привилегированного заведения в Англии. Самые богатые и знатные люди страны доверяют ему своих сыновей. Три недели назад герцог Холдернесс передал ему через секретаря Джеймса Уайлдера своего единственного сына лорда Солтайра. Дома мальчику жилось несладко. Его родители развелись, и мать уехала во Францию. Мальчик был на стороне матери и очень тосковал по ней. Тогда отец определил его в интернат, где мальчик вскоре освоился и чувствовал себя прекрасно.
Несколько дней назад мальчик сбежал. Осмотр его комнаты показал, что спать он не ложился, оделся в школьную форму и выпрыгнул через окно, хотя следов на земле найдено не было. Обнаружив исчезновение маленького лорда, директор срочно созвал всех преподавателей интерната. Не пришёл только учитель немецкого языка Хайдеггер. Осмотрев его комнату, обнаружили неубранную кровать и лежащую на полу одежду. По следам на земле было видно, что он тоже выпрыгнул в окно. Исчез и его велосипед.
Хайдеггер поступил на работу в интернат два года назад. Рекомендации у него были отличные, но человек он был молчаливый и любовью ни среди учителей, ни среди учеников не пользовался. У лорда Солтайра он не преподавал, и никакой связи между ним и мальчиком не было. Поместье герцога находится недалеко от школы, но мальчика там не обнаружили. Полиция зашла в тупик, осталась лишь надежда на великого сыщика.
Шерлок Холмс выясняет подробности происшедшего. Вряд ли мальчик решился на побег сам. Накануне его никто не навещал, но было письмо от отца.
Шерлок Холмс и доктор Уотсон прибывают в интернат. Там их встречает сам герцог со своим секретарём. Секретарь недоволен, что без разрешения привлечены к делу посторонние люди, но раз уже великий сыщик в курсе, глупо отказываться от его помощи. Холмса интересует письмо, которое получил мальчик. Герцог подтверждает, что написал сыну письмо, но в нём не было ничего, чтоб могло взволновать мальчика и внушить ему мысль о побеге. Оно было отправлено секретарём вместе с остальной корреспонденцией.
Осмотрев комнаты беглецов, великий сыщик убеждается, что они выпрыгнули через окно. Изучив карту местности и опросив людей, Холмс решает, что у беглецов был один путь — на север, где за рощей и болотистой равниной находится дом герцога. По равнине разбросаны фермы, тут же расположены гостиница и церковь. В стоящем на равнине цыганском таборе обнаруживают кепи мальчика, хотя цыгане говорят, что кепи они нашли и к похищению непричастны.
Обследование равнины ничего не даёт. Следы беглецов затоптаны овцами и коровами. Находят след велосипеда, но со следом велосипеда Хайдеггера он не совпадает. С трудом Холмс обнаруживает второй след, который является следом от велосипеда учителя, и пятна крови. Идя по нему, он находит в зарослях велосипед, а рядом — полуодетого Хайдеггера с проломленным черепом.
Великий сыщик воссоздаёт картину побега. Мальчик был одет, следовательно, он готовился к побегу. Учитель одевался второпях, значит, он увидел убегающего мальчика и в спешке бросился за ним. Велосипед он взял потому, что у мальчика было какое-то средство передвижения. Настигнув беглеца, мужчина получил смертельный удар по голове, который мог нанести только взрослый человек. Значит, мальчик был не один. Тут Холмс теряется в догадках: вокруг только следы коров, а человеческих следов нигде нет.
Холмс решает пойти по первому следу. Он приходит в небольшую гостиницу. Сделав вид, что подвернул ногу, он просит хозяина гостиницы предоставить ему какой-нибудь экипаж. Не отличающийся любезностью хозяин отказывается, но услышав, что ему хорошо заплатят, обещает дать лошадей. У гостиницы Холмс видит кузницу. Ему кажется странным, что повсюду следы коровьих копыт, но коров нигде не видно. Да и какая корова ходит шагом, рысью и галопом? Великий сыщик осматривает копыта лошадей, что приводит в ярость хозяина гостиницы.
Холмс решает понаблюдать за гостиницей и видит секретаря герцога на велосипеде. Секретарь заходит в гостиницу, и вскоре оттуда выезжает экипаж, в котором сидит один человек. Сам секретарь остаётся возле гостиницы. Осмотрев его велосипед, великий сыщик обнаруживает, что именно эти шины оставили следы на равнине.
На следующий день Холмс является к герцогу. Он просит секретаря удалиться и сообщает, что сын герцога находится в гостинице, похитителем является сам герцог, а убийцей учителя — хозяин гостиницы.
Когда-то герцог влюбился в женщину, брак с которой мог испортить ему карьеру. Женщина умерла, оставив ему ребёнка. Герцог по мере сил заботился о нём, но открыто признать своё отцовство не мог. Он сделал незаконнорождённого сына своим секретарём. Когда родился маленький лорд Солтайер, Джеймс люто возненавидел законного наследника. Он же повлиял и на разрыв герцога с женой. Герцог отправил младшего сына в интернат, но Джеймс замыслил похищение, сделав своим сообщником хозяина гостиницы.
Джеймс вложил в письмо, которое герцог написал сыну, записку. В ней он просил мальчика встретиться с ним роще, якобы для того, чтобы передать ему что-то от матери. Мальчик пришёл в рощу, но встретил там хозяина гостиницы, который был на лошади, а для мальчика привёл пони. Увидев, что их преследует учитель, хозяин гостиницы ударил его по голове, а мальчика привёз к себе и поручил заботам своей жены. Герцог ничего не знал об этом, но Джеймс начал требовать, чтобы всё имущество было оставлено ему в обмен на сына. Тут стало известно о смерти учителя. Джеймс испугался и попросил отца дать несколько дней, чтоб убийца смог скрыться.
Дождавшись темноты, герцог поспешил к сыну. Мальчик был цел и невредим, но убийство произвело на него ужасное впечатление. Пока мальчик находится в гостинице, но герцог в растерянности: расследование убийства приведёт к Джеймсу. Герцог намерен отправить Джеймса в Австралию и попробовать помириться с женой.
Холмса интересует два вопроса. Второй — кто же надоумил хозяина гостиницы подковать лошадей так, чтоб их следы можно было принять за коровьи? Герцог объясняет, что этот способ применялся ещё в средние века, чтоб запутать следы во время погони. Но какой же первый вопрос великого сыщика? В ответ на это Холмс берёт чек с причитающимся ему вознаграждением.