L'énigme de Lascaux concerne les nombreux signes abstraits qui accompagnent les célèbres peintures de La grotte, dont personne n'a jamais pu déchiffrer le message. Cette énigme va ressurgir à l'occasion de la découverte d'une nouvelle grotte près de Lascaux, ornée de décorations rupestres mystérieuses. Une équipe scientifique va s'atteler à décrypter, avec méthode, rigueur et détermination, ces signes inhabituels, laissés par les humains du paléolithique.
Simultanément d'autres découvertes étranges sont faites. Les mêmes signes mystérieux sont retrouvés, dans une peinture réalisée par un membre d'une communauté aborigène d'Australie, représentant un mythe des temps anciens. Ces signes apparaissent aussi dans des sculptures réalisées au sein d'une communauté inuit dans le grand nord canadien. Les civilisations anciennes ont-elles Laissé un message commun pour les générations futures ? L'enquête sera longue et minutieuse, semblable à une enquête policière.
Elle amènera à revisiter les mythes originels sur la création du monde et l'origine du temps, à la frontière entre l'anthropologie, la physique contemporaine et la science-fiction.