Keskaegses Tallinnas mõrvatakse kuulus ordurüütel, kes vabastas Läänemere piraatidest. Kangelase pea on maha raiutud ja suu münte täis topitud. Kadunud on kuldkett, mille ta samal päeval ostis.

Kohtufoogt määrab kuritegu uurima apteeker Melchiori, kes oskavat koolnutega rääkida. Nutikas noormees avastab, et tapetu otsis müstilist „Tallinna vangi“ ja jäljed viivad dominiiklaste kloostrisse. Vallandub vapustav veretööde jada – surmaohus on igaüks, kes selle saladusega kokku puutub.

Samal ajal tärkavad apteekris kahtlused oma õpipoisi osas, kes näib midagi varjavat...

Mängufilm Apteeker Melchior põhineb raamatumüügi edetabelite tipust tuntud Apteeker Melchiori romaanill. Stsenaristid Indrek Hargla, Elmo Nüganen ja Olle Mirme põimisid filmi stsenaariumis raamatust "Apteeker Melchior ja Oleviste mõistatus" tuntud tegelased ja sündmused täiesti uute ja põnevate, filmi jaoks loodud keerdkäikudega.