Quand Alexis Nadeau, le directeur de la programmation au Musée de la civilisation, reçoit un mystérieux message de menace, Ania, Mamadou et Gabriel commencent à mener leur enquête. Ce message est tiré du bas-relief du Chien d'or, qui orne un édifice du Vieux-Québec depuis plus de trois cents ans et qui est à l'origine d'une légende bien connue dans la région.

Or, des témoins affirment qu'ils ont vu un étrange chien en or rôder dans les rues de la ville. Puis, Gabriel dit l'avoir aperçu au-dessus de la porte Saint-Jean. Les Trois Mousquetaires se trouvent bientôt confrontés à un animal fabuleux qui semble posséder des pouvoirs surnaturels. Les jeunes détectives devront faire preuve de beaucoup d'ingéniosité pour percer un mystère qui les mènera au cœur même de l'histoire du Vieux-Québec