До Шерлоку Холмсу звертається банкір Олександр Холдер. Одна англійська високопоставлена особа, якій терміново були потрібні гроші, залишила йому в заставу берилловую діадему, національне надбання. Вартість коштовності мінімум удвічі перевищує позику. У діадемі — тринадцять зубців і тридцять дев’ять великих берилів, по три на кожному зубу.
Побоюючись тримати таку річ в сейфі банку, Холдер приніс її додому і замкнув у бюро, в кімнаті, суміжній зі своєю спальнею. В будинку банкіра проживають чотири покоївок. Три працюють вже давно, і їх чесність сумніву не викликає. Четверта, Люсі, працює недавно. Вона надійшла з прекрасними рекомендаціями і добре справляється зі своїми обов’язками. У гарненькою Люсі багато шанувальників, але в іншому вона цілком порядна дівчина. Сам Холдер вдівець і має єдиного сина Артура. Юнак не виправдав надії батька, він марнотратять гроші в карти і на скачках. Він кілька разів намагався вийти з цього кола, але його друг, сер Джордж Бэрнвелл, погано впливає на Артура і кожен раз повертає його на колишній шлях. Також в будинку проживає племінниця Холдера, Мері. Після смерті батька дівчина залишилася зовсім одна, і Холдер узяв її до себе. Мері — права рука Холдера, сонячний промінчик в будинку. Артур безнадійно закоханий в неї, він вже двічі просив Мері вийти за нього заміж, але вона відмовляла. Мері, також як і Холдер, не схвалює дружби Артура з сером Джорджем, вважаючи, що цій людині можна довіряти.
Після обіду, коли Люсі вже вийшла з кімнати, Холдер розповів Артуру і Мері про діадемі. Артур здивувався, що батько поклав її в бюро, вважаючи, що його легко можна відкрити. Він попросив у батька гроші, але отримав відмову.
Перед сном Холдер обійшов будинок. Він побачив Мері, закриває вікно у вітальні. Мері поскаржилася на Люсі, до якої прийшов шанувальник. Майже не спав вночі Холдер почув кроки в сусідній кімнаті. Він кинувся туди і побачив босого Артура в брюках і сорочці. Артур тримав у руках діадему, в якої не вистачало одного зубця з трьома каменями. Звинувачення в крадіжці він заперечував, але і чому опинився в кімнаті вночі, не пояснив. Прибежавшая на галас Мері зомліла. Холдер викликав поліцію. Вони обшукали весь будинок, але зниклого зубця не знайшли. Артура заарештували, а Холдер вирішив звернутися за допомогою до великого сищика.
Вислухавши розповідь, Холмс схиляється до думки, що Артур невинний, інакше він придумав би виправдання, а не мовчав. І якщо це Артур відламав зубець, то де ж він його сховав так, що ніхто не може знайти?
Холмс прибуває в будинок банкіра. Мертвотно-бліда Мері вважає, що Артур невинний. Вона передбачає, що винна Люсі, яка чула розмову про діадемі і разом зі своїм шанувальником-зеленщиком скоїла крадіжку.
Холмс розглядає діадему. Якби Артур відламав зубець в будинку, пролунав би страшний тріск. Обстеживши місцевість навколо будинку, Холмс пропонує Холдеру зайти до нього завтра. Залишок дня Холмс десь пропадає, переодягнувшись волоцюгою.
На наступний день на Бейкер-стріт приходить Холдер. У банкіра нове нещастя. Вночі зникла Мері. У залишеній нею записці сказано, що вона заподіяла дядькові багато горя і не може залишатися в його будинку.
Холмс повертає банкіру зниклий зубець за певну плату і вимагає попросити вибачення у сина за звинувачення в крадіжці. Крадіжку скоїла Мері для сера Джорджа Бэрнвелла, в якого вона закохана. Приходячи в будинок Холдерів, сер Джордж, один з найнебезпечніших суб’єктів, гравець, страшенний негідник, зачарував дівчину, вони бачилися майже щодня. В той вечір Мері розповіла серу Джорджу про діадемі, і він умовив її викрасти коштовність. Дядькові Мері сказала, що це приходив шанувальник Люсі. Артур, якого турбували думки про борги, в ту ніч не спав і почув кроки. Визирнувши в коридор, він побачив Мері з діадемою в руках. Сховавшись, він простежив, як Мері комусь віддала коштовність через вікно. Артур кинувся на вулицю і наздогнав Бэрнвелла. Між ними зав’язалася бійка, під час якої відламався зубець. В той момент, коли Артур хотів покласти діадему на місце, увійшов батько. Боячись викрити кохану дівчину, Артур мовчав, але і брати провину на себе він теж не хотів.
Оглянувши землю біля будинку, Холмс виявив сліди босих ніг Артура, краплі крові і сліди чиїхось черевик. Навряд чи Артур став би захищати покоївок, а ось видавати Мері він не захолтел. Знаючи, що Мері рідко буває в суспільстві, а в будинок часто заходить сер Бэрнвелл, великий сищик припустив, що саме він і підбив Мері на крадіжку. Переодягнувшись волоцюгою, Холмс прийшов до дому Бэрнвелла і дізнався у слуг, що напередодні їх господар розбив собі голову. Взявши його черевик, Холмс переконався, що біля будинку банкіра саме його сліди. Пообіцявши не порушувати кримінальну справу, Холмс забрав відсутній зубець.