En 1900 à New York, le professeur Henry Jarrod et Matthew Burke possèdent un musée de cire dont les plus belles réussites sont une Marie-Antoinette et une Jeanne d'Arc. Pour toucher une importante prime d'assurance. Burke met le feu au musée, après y avoir assommé le professeur. Tout est détruit ; le corps de Jarrod n'est pas retrouvé. Burke mène maintenant grande vie, avec sa maîtresse Cathy Gray. Un soir. Burke est étranglé. Cathy est elle aussi, assassinée, puis découverte par son amie Sue Ellen qui surprend le tueur : un homme affreusement défiguré. Ce n'est autre que Jarrod, atrocement brûlé et devenu, physiquement et moralement un monstre.
Dans un laboratoire secret avec l'aide de l'inquiétant Igor, il fabrique des mannequins de cire à partir de corps humains. Le visage recouvert d'un masque, Jarrod ouvre un nouveau musée. Lors de l'inauguration, Sue Ellen est fascinée par la statue de Jeanne d'Arc, sosie de Cathy. Jarrod la surprend et lui demande de venir poser pour lui parce qu'elle représente à ses yeux la Marie-Antoinette idéale, détruite dans l'incendie et qu'il n'a pu encore recomposer. Peu après, un homme défiguré tente de tuer Sue Ellen. La police arrête un des assistants de Jarrod, repris de justice qui dévoile l'horrible secret.
Sentant qu'un lien existe entre la statue de Jeanne d'Arc et le meurtre de Cathy, Sue Ellen pénètre seule dans le musée. Surprise par Jarrod qui cherche à l'entraîner, elle le frappe au visage. Le masque craque, laissant apparaître les horribles brûlures. Sue Ellen s'évanouit. Lorsqu'elle revient à elle, la jeune femme est ligotée au-dessus d'une cuve de cire en fusion. La police surgit. Dans la bagarre qui s'ensuit. Jarrod est précipité dans la cuve.