Professeur Layton et la Diva éternelle

Le film commence par un nouveau mystère résolu par le professeur Layton et Luke, à Londres. Plus tard, chez le professeur, ce dernier fait écouter un disque à Luke. Le jeune apprenti reconnait alors le morceau. C'est la chanson de Janis Quatlane, une ancienne élève du professeur devenue cantatrice. Luke raconte alors l'incroyable aventure qu'il a vécu pour la première fois avec le professeur en tant qu’apprenti, trois ans plus tôt.

Tout commence par une simple lettre envoyée par Janis. Dans cette lettre, Janis explique qu'elle a rencontré une petite fille de 7 ans, qui prétend être la réincarnation de Mélina Whistler, une amie décédée un an plus tôt. Janis croit la fillette par le fait qu’elle connaisse des secrets connus seulement de Mélina et elle seule. La fillette prétend également qu'on lui a offert la vie éternelle.

À la suite de la lecture de cette lettre, le professeur, Luke et Emmy (l’assistante du professeur) se rendent au « Crown Petone », le plus célèbre opéra du monde. En chemin, Emmy explique que d'après ses recherches, d'autres personnes prétendent avoir reçu la vie éternelle tout comme Mélina. Le professeur y voit peut-être un lien entre cette histoire et "Le Royaume Éternel", opéra dans lequel Janis joue le rôle vedette. Cet opéra est la dernière création d'Oswald Whistler, le père de Mélina, ce dernier n’ayant plus composé depuis fort longtemps. L'œuvre s'inspire tout particulièrement de la légende d'Ambrosia, le « Royaume de Jouvence », dont personne ne sait rien.

Lorsque le trio arrive à destination, le professeur demande à Emmy de poursuivre ses recherches pendant que lui et Luke se rendent à l'opéra. Avant d'entrer, le professeur raconte à Luke la légende d'Ambrosia. La reine de ce Royaume, aimée de ses sujets, chérissait beaucoup la musique. Malheureusement, elle fut frappée par un mal inconnu. Ses fidèles sujets tentèrent de concocter un remède pour la soigner, en vain. La reine finit par mourir et ironie du sort, le remède, qui n'est autre que l'élixir de jouvence, fut trouvé peu de temps après sa mort. Les habitants firent alors le serment de ressusciter leur reine bien-aimée et, pour y parvenir, ils burent tous de l’élixir de jouvence. Certains pensent que le Royaume existe toujours et que la reine attends encore aujourd’hui le jour de sa renaissance, tandis que d’autres le considère que comme une simple légende.

Lorsque l'opéra se termine, Luke et le professeur sont émerveillés par la voix de Janis, contrairement aux autres spectateurs qui ne semblent pas s'y intéresser (les deux protagonistes sont les seuls à applaudir à la fin du spectacle). À la fin de l'opéra, le propriétaire du « Crown Petone » apparait pour annoncer au public que, comme promis, un des spectateurs recevra la vie éternelle, au grand dam du professeur et de Luke qui n'ont pas été mis au courant. Pour recevoir l'immortalité, les spectateurs devront participer à un jeu, mais il ne peut y avoir qu'un seul gagnant. De plus, pour corser le tout, les perdants mourront. En sachant cela, certaines personnes tentent de quitter l'opéra, mais le sol se dérobe sous leurs pieds et fait tomber les fuyards. Le professeur est alors prêt à intervenir, lorsque l'inspecteur Grosky, entré incognito dans l'opéra, le fait à sa place. Ayant entendu parler de rumeurs étranges à propos de cet opéra, il s'y était rendu seul dans le but de clarifier cette situation. D'abord heureux d'avoir attrapé le « propriétaire », il déchante vite en voyant que la personne qu’il a arrêté n'est qu'une marionnette gonflable qui l'entraîne dans les airs pendant que le toit de l'opéra s'ouvre. Le professeur et Luke tentent eux aussi de s'échapper, mais ils découvrent avec stupéfaction que le « Crown Petone », qui était en réalité un gigantesque paquebot, s'éloigne de plus en plus de la côte ! De plus, des requins sillonnent la mer, rendant toute fuite impossible.

Pendant ce temps, la fillette qui prétend être la réincarnation de Mélina, chante seule à l'arrière du bateau. Grosky, tombé à l'eau, parvient à remonter à bord et entend la fillette. Voulant s’assurer qu’elle aille bien, il se fait cependant pousser par « Mélina » par-dessus bord et se fait poursuivre par les requins. Dans l'opéra, Whistler joue un morceau sur son instrument, le Détragan, au grand dam des spectateurs qui pensent que ce n'est pas l'heure de jouer de la musique alors qu'ils sont coincés sur le bateau. Janis apparait et rejoint Luke et le professeur. Ce dernier demande à la cantatrice de lui présenter « Mélina », mais Janis répond qu’elle ne sait pas où elle est. À ce moment-là, le présentateur (en voix off), soumet la première énigme du jeu pour la vie éternelle. Les participants doivent trouver, dans un temps limité, la chose la plus ancienne aux alentours. Cependant, beaucoup de choses peuvent être considérées comme anciennes sur le bateau. Le professeur comprend qu'il y a un indice dans l'énoncé de l’énigme : rien ne précise que cette chose se trouve sur le bateau, il faut donc chercher ailleurs. La bonne réponse est donc les étoiles, qui brillent au-dessus de leur tête depuis des millions d'années. Tous les participants présents dans la salle principale gagnent, tandis que les autres passent à la trappe.

La deuxième énigme commence. Les participants doivent trouver "la plus grande des couronnes". Beaucoup de couronnes se trouvent sur le bateau, mais le temps limité empêche les participants de prendre leur temps pour les comparer. Luke pense que le nom du navire "Crown Petone" a un rapport. Certains participants se rendent au hall d'entrée où il y a une couronne où le nom du bateau y est gravé. Mais le professeur préfère se rendre là où se trouve les canots de sauvetage, où certains se sont déjà rendus, dont Mélina et Whistler, ce dernier qui dit qu’il s’agit de sa fille adoptive. Janis parle seule de son côté avec "Mélina", qui lui dit que le professeur et Luke ne doivent surtout pas gagner le jeu. Le professeur jette quant à lui un regard perplexe à Janis et Mélina, avant de continuer de descendre les canots. Tout le monde présent finit par embarquer. Dans son canot, le professeur remarque une jeune étudiante, Amélia et se demande comment elle a pu payer son ticket. Whistler lui dit qu’on lui a offert sa place car elle le méritait, étant la championne anglaise d’échecs malgré son jeune âge. Dans l'autre canot, un participant réalise qu'ils ne sont plus que 12 participants au total. On réalise alors que beaucoup de participants ayant une certaine influence participent au jeu : une romancière, la veuve d'un riche homme d'affaires anglais, le président d'une célèbre entreprise, un ancien marine et un ancien joueur de football. Tous rêvent, pour des raisons différentes, de remporter le jeu et la vie éternelle. Dans le canot du professeur, celui-ci demande à Whistler si « Mélina » a vraiment été réincarnée dans le corps de la fillette. Whistler répond que non, et qu’il a seulement donné le nom de sa défunte fille à sa fille adoptive et qu'il veut tourner la page. Il révèle aussi que peu après la mort de sa fille, un homme l'aurait contacté pour écrire un opéra, mais qu’il ignorait ce qui aller arriver par la suite.

Une fois assez éloigné du bateau, la bande s'aperçoit que le paquebot lui-même possède la forme d'une couronne. Le navire était donc la bonne réponse à la deuxième énigme. Le présentateur félicite les participants à bord des canots, tandis que des moteurs s'installent sur les canots et naviguent au loin avec les gagnants. Pendant ce temps, Grosky se fait toujours poursuivre par les requins, mais parvient à remonter sur le navire... qui finit par exploser ! Grosky trouve tout juste le temps de retourner en mer, mais il se fait emporter par le courant avant de remonter à la surface. Il croise alors la route d'un sous-marin...

À Londres, Emmy parle à des parents dont la petite fille a disparu. Emmy leur demande de lui montrer une photo qu'on ne voit pas. Emmy se rend ensuite chez le docteur Schrader, le maître du professeur, qui lui montre une armoirie conservée du royaume d'Ambrosia. À la radio, on annonce que le bateau « Crown Petone » a explosé près des côtes. Le compositeur Oswald Whistler et la cantatrice Janis Quatlane restent cependant introuvables. Néanmoins, tous les passagers (ceux qui ont perdu aux énigmes sur le paquebot) sont tous retrouvés sains et saufs. Emmy quitte précipitamment l'appartement de Schrader en courant et en lui empruntant en passant une carte. Sur les canots, le jour s'est levé, et tout le monde arrive sur une île déserte. Un des participants, Marco (qui est historien), remarque une pierre où est gravé l'armoirie d'Ambrosia et en conclut que lui et les autres participants se trouvent au Royaume où sera enfouie la cité légendaire. Plus loin, il y a un repas, à l'attention des participants, qui ne se laissent pas prier pour manger. Peu après, tout le monde se détend un peu sur la plage. Le professeur parle avec Janis tandis que Luke parle avec « Mélina », qui se montre plutôt distante, puis disparait peu après. Luke le signale à Whistler, mais il ne semble pas s'en soucier. Soudain, une meute de loups apparait, sous les ordres apparent du présentateur. Luke tente de leur parler grâce à sa faculté de parler aux animaux, mais échoue car les loups sont déjà contrôlés. Tout le monde s'enfuit et arrivent au bord d'une rivière, et aperçoivent un château au loin. Le présentateur annonce l'énoncé de la troisième énigme : traverser la rivière et atteindre le château sans se faire coincer par les loups. Pour cela, il faut d'abord s’en débarrasser. Luke remarque des cages suspendues aux arbres situés non loin d’eux. Alors que quatre participants veulent enfermer directement les loups dans les cages, le professeur ainsi que les autres participants préfèrent s'enfermer eux-mêmes et traverser la rivière en toute sureté. Mais le professeur, Luke et Janis trébuchent et perdent leur cage. Les loups les poursuivent et le trio s'enfuit dans la forêt. Les quatre gagnants enfermés dans la cage continuent tranquillement leur route vers le château tandis que les quatre autres participants, dont Whistler, sont capturés par les sbires du présentateur.

Le professeur, Luke et Janis trouvent une cabane abandonnée et y entrent pour échapper aux loups. Le professeur constate que l’île sur laquelle ils se trouvent n’est pas aussi déserte qu’elle ne semble l’être, et réfléchit à une idée pour se sortir de la situation. Grâce aux matériaux trouvés dans la cabane, le trio construit un mini-hélicoptère de fortune, puis s'envolent dans les airs. Ils atterrissent non sans mal au château sans se douter qu’ils sont surveillés par le présentateur (qui semble par ailleurs connaître le professeur). Ils rejoignent les autres participants sur la terrasse, lieu de la quatrième énigme. Le présentateur leur annonce l'énoncé : il y a quatre portes auquel sur le sol il y a quatre lettres différentes : K, G, H, I. Ils doivent trouver la bonne porte pour aller à la" Chambre du Roi". Luke trouve la solution : si on place le mot "in", qui veut dire "entrer" (en anglais) entre le K et le G qui se trouve devant une des portes, on obtient le mot "KING", qui veut dire roi (toujours en anglais). Le professeur félicite son apprenti et lui demande de partir en premier avec les autres participants, souhaitant vérifier quelque chose de son côté. Luke, Janis, Amélia et Marco passent la bonne porte, tandis que le professeur passe par une autre porte. Il est suivi par deux autres participants (ces derniers pensant qu’ils n’ont rien à craindre s’ils sont avec lui). Mais ces deux derniers passent à la trappe. Seul le professeur parvient à s'en sortir.

Dans la « Chambre du roi », Luke et les autres sont piégés et enfermés. C'est alors qu'apparait... Jean Descole, l'ennemi du professeur, et ce à la grande surprise de Luke ! Il révèle que c'est lui l’organisateur du jeu et annonce à tous que la partie est terminée. Il demande également à ses sbires de lui amener Amélia, malgré les efforts de Luke et Janis pour les en empêcher. Pendant ce temps, Emmy, à bord d'un avion, survole la mer à la recherche du professeur et de Luke. Elle trouve en chemin Grosky et l'embarque. Ce dernier révèle ses informations comme quoi il a vu non pas un mais deux sous-marins partir dans des directions différentes (l’un vers l’île d’Ambrosia, l’autre en direction du port). Ayant un mauvais pressentiment, Emmy survole l’île toujours à bord de son avion. Au château, le professeur fouille une chambre, où se trouve beaucoup de photos de la vraie Mélina décédée et comprend qu’il s’agissait de sa chambre. Il trouve une partition sur un piano nommée « l’Ode à la Mer » et en observant la vue sur le blacon de la chambre déclare à "Mélina" (la fillette) qu’il l’attendait. Elle tente de s'enfuir, mais le professeur joue la mélodie "l'Ode à la mer" au piano, mélodie que la fillette a souvent chanté pendant le film. Le professeur lui demande alors depuis combien de temps elle vit sur cette île, et "Mélina" lui explique qu'elle était gravement malade et que l'air de cette île devait favoriser sa guérison. Elle précise également qu'elle va beaucoup mieux qu’avant. Cependant, le professeur la contredit en lui rappelant qu'elle devait être morte, puis ressuscitée, et devait avoir reçu la vie éternelle. Alors que "Mélina" tente de s'expliquer, la petite fille s'emballe et dans ses paroles donne l’impression que deux personnes différentes parlent en même temps dans l'esprit de la fillette. En réfléchissant un peu mieux, le professeur semble comprendre qui est réellement la fillette.

Pendant ce temps, Janis, Luke et Marco sont emmenés dans des cachots par des sbires de Descole. Grâce à une ruse, Janis et Luke parviennent à échapper à la vigilance des gardes, contrairement à Marco. Le duo est cependant vite rattrapé et malgré le courage de Luke pour défendre Janis, il est envoyé dans les airs par un garde. Soudain, il est rattrapé par Emmy et Grosky, ces derniers arrivant in extremis pour les sauver. Le professeur et "Mélina" arrivent également. Emmy se précipite vers eux en reconnaissant la fillette : elle s’appelle en réalité Nina et il s’agit de la petite fille disparue dont Emmy a rencontré les parents plus tôt dans le film. Tout le monde décide de sauver Amélia, qui a été enlevée par Descole. On découvre également que Whistler est un complice de Descole. Lorsqu’Amélia arrive, il lui annonce qu’elle est la gagnante du jeu et qu'elle va recevoir la vie éternelle grâce au Détragan, l'instrument d’opéra de Whistler et invention de Descole. Mais Amélia refuse car c'est en réalité pour son grand-père mourant qu'elle a participé au jeu, en pensant que la vie éternelle prenait la forme d’un médicament pouvant le guérir. Whistler la force malgré tout, mais elle est sauvée à temps par le professeur et ses compagnons. Le professeur révèle alors la vérité sur toute cette histoire.

Lorsque sa fille, Mélina, était mourante un an plus tôt, Whistler a dépensé une somme colossale pour construire le Détragan avec l’aide de Descole. Cette machine n'est pas qu'un instrument de musique : c'est aussi une machine capable de copier les souvenirs d’une personne et de les transférer dans le corps d’un autre. Cependant, la machine a un défaut : la mémoire du sujet cible finit par reprendre le dessus sur les souvenirs transféré (Nina étant un de ces sujets, ses vrais souvenirs refont surface, d'où son comportement étrange un peu plus tôt). Fatigué de ne pas pouvoir trouver des sujets capables de garder les souvenirs de sa fille, Whistler a cherché des personnes pouvant le faire, comme Amélia. Le jeu pour la vie éternelle n'était qu'un leurre imaginé par Descole. Comme la machine ne peut pas garder les souvenirs de Mélina éternellement, Whistler se saisit de Luke et le place dans la machine pour transférer les souvenirs de sa fille dans son corps, mais rien ne se passe. Quelqu'un a pris la clé de la machine pour l'éteindre. Le professeur sait qui a volé la clé : il s’agit à la grande surprise de tous de Janis, qui se révèle être la véritable Mélina !

Lorsque Whistler a essayé de transférer les souvenirs de Mélina dans le corps de son amie Janis, celle-ci a volontairement enfoui sa conscience pour permettre à Mélina de contrôler le corps de son amie à sa guise. Elle a alors pu continuer à vivre, mais dans le corps de Janis. Cependant, Mélina comprendra qu'elle ne peut pas emprunter le corps de Janis indéfiniment. Elle a donc envoyé une lettre au professeur Layton, dont Janis lui a souvent parlé et envers qui elle a une grande affection, pour qu'il arrête son père dans ses actions. Whistler est complètement choqué et bouleversé par cette révélation. Mélina le remercie pour tout ce qu’il a essayé de faire pour elle et lui demande de mettre fin à ses expériences, bien que son père refuse en n'acceptant pas le fait de vivre sans elle. À ce moment-là, le sol tremble et le plafond s'ouvre. Descole s'empare aussitôt de Mélina et ses loups empêchent les autres personnages d'agir pour la sauver. Descole révèle alors son véritable but : faire renaître Ambrosia !

Un an plus tôt, Descole a découvert l'île et l'armoirie d'Ambrosia. Il a compris que l’armorie était en fait une partition qui ouvrirait les portes du Royaume. La première mélodie est appelée « l'Ode aux étoiles ». En essayant d’ouvrir les portes avec une seule clé, en vain, il découvrit plus tard qu’une deuxième clé existait pour que les portes s’ouvrent : « l’Ode à la Mer », que chante Mélina à la perfection. Selon Descole, si les deux mélodies sont jouées successivement, le Royaume renaîtra. Mais comme Mélina était morte à l'époque, Descole a travaillé dur pour construire le Détragan afin de la ressusciter par tous ses moyens.

Une plate-forme s'élève, emportant Descole, Mélina et le Détragan. Descole demande à Mélina de chanter « l'Ode à la mer » pendant qu'il joue l'Ode aux étoiles avec le Détragan si elle veut sauver ses amis. Mélina est bien obligée, les autres étant en proie face aux loups. Tout en parvenant à s'en débarrasser, le professeur semble remarquer quelque chose d’étrange sur le plafond où se trouve une copie de l’armoirie. À la fin de la mélodie, il ne se passe rien. Descole ordonne à Mélina de chanter à nouveau, mais rien ne se passe non plus. Descole perd la raison, ne comprenant pas pourquoi cela ne marche pas. En utilisant la méthode forte, il fait alors apparaître une immonde machine qu’il a construit en secret, la Détragigante, à partir du Détragan, et saccage tout sur son passage pour trouver désespérément Ambrosia. Le professeur et Luke monte à bord du mini-hélicoptère et tente de monter sur la machine, mais Descole ne leur facilite pas la tâche. Mélina tente d'arrêter Descole, mais il la jette et cette dernière manque de tomber dans le vide, en ayant juste le temps de s’accrocher à un câble. Luke parvient cependant à monter sur la machine pour rejoindre Mélina, tandis que Descole fait exploser le mini-hélicoptère avec le professeur encore dedans (ce dernier s’étant interposé pour que Luke puisse rejoindre Mélina). Heureusement, il a juste le temps de sauter et de monter sur la gigantesque machine à son tour. Luke sauve Mélina et le professeur affronte Descole à l’épée. Après un rapide duel, le professeur explique à Descole pourquoi il n'a pas réussi à ouvrir les portes d'Ambrosia.

Il existe en réalité une troisième mélodie : « l'Ode au Soleil », dont il fallait retourner l'armoirie pour la voir et la lire. Avec l’aide de Mélina qui chante « l'Ode à la mer », le professeur joue les deux autres mélodies au piano. Ambrosia apparaît alors au bord de l'île. Descole perd à nouveau la raison et attaque cette fois-ci le professeur, en déclarant qu’Ambrosia lui appartient. Sa rage entraîne la destruction imminente de la Détragigante. À cause des explosions, Descole perd l'équilibre et chute dans le vide. Le professeur, Luke et Mélina parviennent à sauter avant que la machine ne chute dans la mer. Dans un moment d'inconscience, Mélina se remémore sa mort avant de se réveiller. Elle prend alors la décision de partir pour que Janis puisse reprendre son corps, mais son père s’y refuse, n'acceptant pas qu'elle s'en aille pour de bon. Mélina parvient malgré tout à le convaincre en lui promettant d'être toujours à ses côtés, dans son cœur. Janis, dont la conscience est profondément enfouit dans son corps, refuse également que Mélina s'en aille, mais son amie lui répond que c'est mieux pour tout le monde, et surtout pour son père. Mélina fait ses adieux et quitte le corps de Janis, qui reprend alors conscience, de même pour Nina (dont une partie de la conscience de Mélina était toujours en elle). Alors que tout le monde pleure le départ de la jeune fille, Luke les rassure en disant que Mélina sera toujours dans leur cœur. Grosky s’empresse alors d’arrêter Whistler, mais en voyant le Détragan échappant à la destruction de la Détragigante, Whistler demande s'il peut jouer un dernier morceau, ce que Grosky accepte. Whistler joue une dernière mélodie et Janis l'accompagne au chant. Sous le regard de tous, le ciel brille de mille feux. Le professeur pense et révèle à Luke que Mélina serait la réincarnation de la reine d'Ambrosia. Il déclare alors que le Royaume d'Ambrosia renaît enfin car sa "Diva Éternelle" y est revenue.

Le film se termine trois ans plus tard, alors que le Luke et le professeur écoute le disque que ce dernier a apporté au début du film. Soudain, quelqu'un frappe à la porte. C'est Janis, qui vient leur rendre visite. Le professeur et Luke quitte l'appartement du professeur, où la musique du disque se termine.