К Шерлоку Холмсу обращается за помощью дрожащая от ужаса молодая женщина по имени Эллен Стоунер.
Отец Эллен служил в Индии генерал-майором артиллерии. Он умер, оставив приличное состояние. Когда девочке и её сестре-близнецу Джулии было два года, мать вышла замуж за доктора Гримсби Ройлотта, отпрыска одной из самых богатых семей Англии. Один из его родственников проиграл всё состояние, и Ройлотту пришлось самому зарабатывать себе на жизнь. Мать девочек погибла в железнодорожной катастрофе. По её завещанию все деньги переходили мужу, но если дочери выйдут замуж, каждой должна быть выделена определённая часть. Семья вернулась в Англию и обосновалась под Лондоном в родовом поместье Ройлоттов. Ройлотт очень жестокий и вспыльчивый человек, обладающий огромной физической силой. Он не общается с соседями, а дружит с цыганами, которые раскинули свой табор на территории поместья. Из Индии он привёз животных, и по поместью разгуливают павиан и пантера.
Два года назад Джулии сделал предложение отставной майор. Отчим не возражал против брака падчерицы. За две недели до свадьбы Джулия перед сном пришла в комнату Эллен. Спальня Джулии находилась между спальнями сестры и отчима, и окна всех трёх комнат выходили на лужайку, где раскинулся цыганский табор. Джулия пожаловалась, что кто-то свистит по ночам, она слышит железный лязг, и ей мешает спать запах крепких сигар, который курит отчим.
На ночь девушки всегда запирали дверь на ключ, так как боялись животных. В ту ночь раздался жуткий вопль. Выскочив в коридор, Эллен увидела сестру в ночной рубашке, белую от ужаса. Джулия шаталась как пьяная, потом упала, корчась от боли и судорог. Она что-то пыталась показать, крича при этом: «Пёстрая лента». Прибывший врач спасти её не смог, Джулия скончалась. Изучив обстоятельства смерти, полиция пришла к выводу, что девушка умерла от нервного потрясения, так как в её комнату, запертую на замок и с закрытыми окнами, никто проникнуть не мог. Яда тоже не обнаружили.
Теперь и Эллен встретила человека, который сделал ей предложение. Отчим не возражает против брака, но он затеял в доме ремонт, и Эллен пришлось перебраться в комнату покойной сестры. Ночью девушка услышала странный свист и железный лязг, которые были предвестником гибели Джулии. Она просит помощи у великого сыщика. Шерлок Холмс обещает приехать к вечеру в имении Ройлотта и изучить обстановку.
Вскоре после ухода посетительницы квартиру на Бейкер-стрит посещает сам Гримсби Ройлотт. Он выследил свою падчерицу и угрожает великому сыщику.
Шерлок Холмс наводит справки и выясняет, что замужество девушек очень невыгодно для Ройлотта: его доходы значительно уменьшатся.
Осмотрев поместье, Шерлок Холмс приходит к выводу, что ремонт был не нужен. Затеян он для того, чтобы заставить Эллен переселиться в комнату сестры. В комнате Джулии его заинтересовывает длинный шнур от неисправного звонка, висящий над кроватью, и сама кровать, привинченная к полу. Шнур привязан к маленькому вентиляционному отверстию, которое выходит не наружу, а в соседнюю комнату, где живёт Ройлотт. В комнате доктора Холмс находит железный несгораемый шкаф, в котором, по словам Эллен, хранятся деловые бумаги, плеть, завязанную петлёй, и маленькое блюдечко с молоком.
Ночь великий сыщик намерен провести в комнате Эллен, удалив девушку в безопасное место. Он собирается предотвратить утончённое и ужасное преступление, которое совершает врач, человек, обладающий стальными нервами.
Среди ночи слышится нежный свист, и Холмс начинает яростно бить тростью по шнуру. Тут же раздаётся ужасный крик. Холмс и Уотсон бросаются в комнату Ройлотта. Дверь несгораемого шкафа открыта, на стуле сидит Ройлотт в домашнем халате, на коленях у него лежит плеть, а его голову обвивает пёстрая лента. Доктор мёртв. Вдруг лента шевелится и показывается головка ядовитой змеи, болотной индийской гадюки. Холмс накидывает на неё плеть и запирает в шкафу.
Обнаружив фальшивый звонок и привинченную кровать, великий сыщик понял, что шнур служит мостом, соединяющим вентилятор с кроватью. А при виде плети и блюдечка с молоком Холмсу пришла мысль о змее. Прожив много лет в Индии, Ройлотт нашёл яд, который нельзя обнаружить, а следователь должен обладать очень острым зрением, чтоб увидеть крошечные следы от зубов гадюки.
Раздразнив тростью змею, Холмс заставил её напасть на хозяина. Великий сыщик косвенно виновен в смерти Гримсби Ройлотта, но нельзя сказать, что эта смерть легла тяжким бременем на его совесть.