Paris, 1888. La petite Pétronille, âgée de six ans, découvreavec émerveillement la ville lumière. Elle vit dans le maquis de Montmartre dansune famille d'accueil, Les Roublot. Couple de crapules, ceux-ci enseignent à lapetite fille les bases du cambriolage. La nuit, ils l'obligent à s'introduiredans des maisons bourgeoises et, le jour, ils la laissent livrée à elle-même.En explorant le quartier, Pétronille fait la connaissance de trois jeunes garçons : Évariste, Félix et Eustache. Ces derniers, un peu plus âgésqu'elle, font des acrobaties et du jonglage au son de l'orgue avant d'enappeler à la générosité des badauds. Fascinée, Pétronille sympathise avec eux. Un jour, elle apprend que les Roublot et trois truands duquartier préparent un mauvais coup : ils projettent de voler à uninventeur, le professeur Pipolet, les plans d'une machine qu'il veut vendre àun jeune industriel. Comprenant que les bandits ont l'intention de supprimerl'inventeur après l'avoir dépouillé, elle décide de faire appel à ses nouveauxamis pour empêcher ce crime d'avoir lieu...