Julien, Kim et Léo forment un trio inséparable et partagent un secret : ils possèdent une clef qui ouvre Tempus, une étrange pièce située dans une bibliothèque. Ils peuvent ainsi voyager dans le temps et élucider des affaires criminelles. Leur première enquête les emmène en Egypte, au temps du règne d'Hatshepsout.

Un mystérieux archer est bien décidé à ridiculiser Titus et sème la terreur dans le Colisée. Kim, Léo et Julien mènent l'enquête pour découvrir qui est celui qui a intérêt à voir les jeux s'arrêter.

En visitant une exposition sur l'Egypte, Kim et ses amis apprennent que les archéologues n'ont jamais réussi à établir la cause du décès du célèbre pharaon. Il n'en faut pas davantage aux trois détéctives pour plonger au coeur de Thèbes.

Après avoir lu des extraits du Devisement du monde relatant le périple de la route de la soie, Kim, Julien et Léo décident de se rendre en Mongolie sur les traces de Marco Polo. Grâce à Tempus, ils font la connaissance de l'explorateur qui accepte qu'ils voyagent avec lui, son père et son oncle, ainsi que deux moines, Angelo et Francesco.

Les détectives du temps se rendent aux jeux Olympiques en 532 av. J.-C. Ils croisent Milon, le lutteur de Crotone, qui évite de justesse une flèche. Les soupçons se portent sur Kleoitas, son rival, et sur son frère Arrachion. Celui-ci est blessé et passe alors de suspect à victime. Julien, Kim et Léo poursuivent leur enquête.

Grâce à Tempus, Kim, Julien et Léo se joignent à l'équipage du navire de Francis Drake, afin de découvrir comment ce célèbre corsaire a attaqué le Cacafuego, un galion espagnol, pour s'emparer de son trésor. Le soir du départ, ils surprennent d'étranges signaux échangés entre le quai et le navire. Les trois amis apprennent que le vice-roi du Pérou a promis une récompense pour la capture de Drake.

Les détectives du temps s'interrogent sur les véritables causes de la mort de Cléopâtre et décident de se rendre en Egypte en l'an 30 avant J.-C. Menant l'enquête, Kim, Julien et Léo sont admis à la cour royale et découvrent qu'Octave a fait empoisonner la flute à bec de la reine.

Après une visite au musée, Kim, Julien et Léo doivent rendre une rédaction sur les Vikings. Ils se projetent en 965, près d'un port où ils rencontrent un garçon, Turgis et son père Leif. Ils déchargent du poisson à la place de Gunjorn et Raven, victimes d'une agression. Le yarl Erik, chef du clan de Turgis, organise un banquet pour s'être emparé du glaive d'Odin. Mais les ennemis attaquent.