Alors que les demoiselles Aglaé, Pascaline, Acanthe, Clémence et Pauline sont chez leur marraine, un brouhaha résonne dans les couloirs.

Un redoutable « filou » se serait introduit dans le château de Versailles et tout le monde le cherche.

Se réfugiant dans leur chambre, les cinq demoiselles découvrent un adorable petit chien portant à son cou un collier en émeraudes. Ils s’agit du fameux Filou, chien royal appartenant à Louis XIV en personne.

Pour les remercier d’avoir retrouver son chien, le roi charge alors les demoiselles de le surveiller. Mais Filou est un toutou royal qui enchaîne les bêtises et personne n’ose le gronder. Comment vont-elles pouvoir s’en sortir avec un chien si désobéissant ?