Nel 1938, Indiana Jones, celebre archeologo, apprende che suo padre, Henry, anch'egli archeologo, è stato rapito perché con i suoi studi è arrivato vicino ad individuare il luogo dove è custodito il Santo Graal, il calice di cui, secondo la leggenda, Gesù Cristo bevve all'Ultima Cena.

Seguendo alcune tracce Indiana si reca a Venezia insieme all'avvenente archeologa austriaca Elsa Schneider, assistente di suo padre, e fra i due sembra nascere l'amore.

Ma presto l'archeologo scopre che la donna finge di amarlo, mentre in realtà lo tradisce, perché collabora con il perfido Donovan e con i nazisti che vogliono impossessarsi del Graal...