Pēc tā, kad Indiana Džonss atrada Koronādo zelta krustu, pie slavenā arheologa vēršas uzņēmējs Volters Donovans. Viņš ir atradis akmens plāksnīti, uz kuras uzrakstīta Svētā Grāla atrašanās vieta. Džonss pa pastu saņem no Venēcijas atsūtīto sava tēva dienasgrāmatu. Indiana Džonsa tēvs ir īpatnējs profesors Henrijs Džonss vecākais, kas visu mūžu veltījis Grāla meklējumiem. Kad Indiana un viņa draugs un priekšnieks Markuss Brodijs aizbrauc uz profesora māju, viņi secina, ka Džonss vecākais ir pazudis, bet māja ir izvandīta. Arheologi dodas uz Venēciju, kur satiek profesora asistenti Elzu Šnaideri. Meklējumu laikā Indianam un Elzai uzbrūk nezināmi ļaudis feskās. Pēc ilgas pakaļdzīšanās pa Venēcijas kanāliem, Indiana ar spēka palīdzību izdabū no bandas vadoņa Kasima informāciju par to, kas viņi tādi ir. Kasims izstāsta, ka viņi ir sena slepena sekta, kuras uzdevums ir sargāt Svēto Grālu. Vēl Kasims zin, kur atrodas Indiana tēvs. Indiana dodas uz Vāciju, kur kādā pilī atrod savu tēvu. Izrādās, ka nacisti ar Donovanu un pulkvedi Vogeli vadībā arī meklē mūžīgās dzīvības kausu.
