Le récit est celui de Jim Hawkins, fils d’un tenancier de l'auberge « L'Amiral Benbow » dans un port anglais au xviiie siècle. Un jour, un vieux loup de mer nommé Billy Bones débarque à l'auberge et s'y installe. Jim est fasciné par le marin colérique, violent et ivrogne; d'autant qu'il semble peser sur ce dernier une obscure menace.
Celle-ci se précise lorsque Pew, un mystérieux aveugle, remet à Billy Bones « la tache noire », annonciatrice de mort dans le monde des pirates. Alors que les heures de Billy Bones sont comptées, il meurt, foudroyé par une crise d'apoplexie, tandis qu'au même moment, le père de Jim meurt d'une grave maladie.
En ouvrant le coffre du pirate, Jim et sa mère découvrent une carte indiquant la cachette d’un fabuleux trésor que la bande du fameux capitaine Flint a enfoui dans une île déserte.
Avec l’aide du docteur Livesey et du châtelain Trelawney,un navire baptisé l'Hispaniola est affrété pour partir à sa recherche.
Au cours de la traversée, Jim surprend une conversation entre le cuisinier, un personnage pittoresque à jambe de bois appelé Long John Silver, et des hommes d'équipage : il apprend ainsi que la plupart des marins à bord de l'Hispaniola font partie de la bande de Flint et qu'une mutinerie se prépare pour s'emparer du trésor.
Jim avertit ses amis du danger qui décident de ne pas agir avant d'être à terre tout en restant sur leurs gardes.
Lorsque l’île est atteinte, la lutte s’engage entre les deux groupes. Divers épisodes plus indécis les uns que les autres se déroulent (dans lesquels apparaît Ben Gunn, un pirate abandonné sur l'île par le capitaine du bateau sur lequel il se trouvait), et pour finir le trésor tombe entre les mains des gentils hommes de naissance. L'Hispaniola reprend la mer avec sa précieuse cargaison et finit par regagner l'Angleterre, non sans que Long John Silver ait réussi à s'enfuir avec un sac de pièces d'or extraites du trésor lors d'une escale.