Octobre 1929. Le jeune ingénieur-géographe Andréï Tchinenoff, en mission cartographique dans le Caucase, voit son destin bouleversé par une étrange rencontre.
Printemps 1996. Philippe Morane, aventurier sans cause, tente de retrouver le professeur Exelmans, primatologiste de renommée internationale, que ses travaux iconoclastes ont mis au ban de la communauté scientifique.
Derrière le secret de sa disparition se cache en effet l'un des derniers et des plus passionnants mystères anthropologiques de ce siècle : celui de l'Homme du cinquième jour.
En compagnie du professeur, d'un savant turc et d'une jeune linguiste, Natalia, Morane reprend la piste laissée par Andréï Tchinenoff dans les confins désolés du Caucase. Commence une longue quête qui, d'Istanbul à l'Espagne, conduit l'expédition vers la vallée perdue de Vrojdisn pour tenter de résoudre le secret qui l'habite.