Stanchi e persi tra i boschi in una zona montuosa, l'investigatore Ellery Queen e suo padre, l'irascibile ispettore Richard, vengono sorpresi al calare del buio da un incendio che devasta la foresta. Trovano rifugio in una casa arroccata sulla cima di una montagna, isolata dal resto del mondo: è la dimora-laboratorio del dottor Xavier, un uomo geniale e in apparenza accogliente, che sembra però nascondere un oscuro segreto.
La situazione, già di per sé inquietante, si vela di angoscia il mattino seguente quando il padrone di casa viene trovato morto: qualcuno gli ha sparato mentre faceva un solitario con le carte. Tra i misteriosi personaggi che abitano Arrow Head si cela dunque anche un assassino?
I due Queen si accorgono ben presto di trovarsi di fronte a uno dei delitti più diabolici e perfetti mai concepiti da mente umana. Senza poter utilizzare i normali strumenti d'indagine, e sotto la costante minaccia delle fiamme, sono costretti a ricorrere solo alla logica e all'intelletto per smascherare alibi, scoprire moventi e interpretare prove, in una ridda di indizi, simboli, impronte psicologiche che trasformano la verità in un'immagine deformata e sempre duplice.
Capolavoro del giallo dalle atmosfere gotiche che nulla hanno da invidiare al Frankenstein di Mary Shelley, Il caso dei fratelli siamesi ha aperto una nuova fase nella storia della letteratura poliziesca, introducendo una serie di elementi che si riveleranno quanto mai fecondi.