Lilou passe la journée au musée avec sa mamie lorsqu'un vol est commis. La petite fille, qui rêve de devenir détective, aurait bien voulu enquêter, mais sa grand-mère et elle doivent se dépêcher de prendre leur train. Cependant, au moment de partir elles s'aperçoivent que le sac de Mamie a également été dérobé ! Ni une ni deux, Lilou se lance sur la piste du voleur.
