Tous les mercredis, Tiago et Lilas, 8 ans, se rendent chez leur vieil ami, M. Lucien et son chien, Pikto. Au dernier étage de la maison se trouve une pièce extraordinaire, que M. Lucien surnomme son grenier merveilleux. Il contient des tableaux, des objets insolites, des souvenirs... et surtout, une drôle de fenêtre posée contre un mur, qui a le pouvoir de faire voyager Tiago, Lilas et Pikto dans le temps : la mystérieuse Lucarnette de M. Lucien.

Cette fois, le vieux monsieur envoie les enfants en janvier 1941, à Marseille. Alors que la Seconde Guerre mondiale fait rage et que les Allemands se préparent à envahir la France libre, toute la ville s'affole. Sous les yeux de Tiago et Lilas, une artiste commence à préparer sa fuite vers l'Algérie. C'est Joséphine Baker, une véritable star de l'époque !Chanteuse, danseuse, personnalité fantasque, amie des animaux et des enfants, la diva voyage avec vingt-huit valises, un chien, trois singes et deux souris. À ses côtés, on trouve aussi un chorégraphe grognon, auquel les enfants trouvent immédiatement l'air suspect. Une partition disparue, une course-poursuite dans les couloirs... Un parfum de mystère flotte dans l'air ! Tiago et Lilas devineront-ils quels secrets leur cache Joséphine Baker ?