Lambik gaat met Suske, Wiske en tante Sidonia naar professor Barabas. Als Barabas de deur opent ontsnapt er een hondje, dat door Jerom wordt gevangen. Barabas legt uit dat hij in opdracht van het Rijksmuseum Rembrandts schilderij, de Nachtwacht, in leen heeft gekregen, opdat hij nieuwe informatie over het doek te weten kan komen. Tijdens zijn experiment werd een hondje op het doek per ongeluk naar het heden geflitst en was bijna ontsnapt. Plots komt Jaap Klinker, een journalist, Barabas lastigvallen. In de verwarring wordt Sidonia, die het hondje terug in de teletransforkabine zette, mee het schilderij ingeflitst. Cornelia, een klein meisje op het doek, wordt in haar plaats naar het heden geflitst. De reporter neemt een foto van haar, waardoor het meisje in paniek terug de teletransfor invlucht en zo naar het verleden wordt geflitst.

Onze vrienden besluiten naar 1641 te reizen om Sidonia terug te halen. Ze komen aan op het Damrak in Amsterdam en gaan op zoek naar het meisje, maar ze worden in de gaten gehouden door een gemaskerde man. De gemaskerde gaat naar het huis van Rembrandt, en vraagt of hij hem ook op “Het Vendel van Frans Banning Cocq” wil schilderen. Rembrandt gaat akkoord en zegt hem morgen terug te komen. Die nacht breekt de gemaskerde in bij Suske, Wiske, Lambik en Jerom en steelt de Remote Time Control. De gemaskerde gaat terug naar het heden en bedwelmt de professor en steelt een schelp, als aanbetaling voor Rembrandt. Als de professor weer bijkomt, ziet hij het fototoestel van de journalist en denkt dat hij de dader is. Lambik komt Willem van Ruytenburch tegen en samen lezen ze een plakkaat over een terechtstelling van Carolus van der Gugte en Freya van den Boschen. Dan komen de mannen bij een stel artsen terecht die een lijk gebruiken voor onderzoek. De vrienden nemen een rondvaart door de stad op het bootje “De Gert Jan”, de eigenaar laat hun de Blauwbrug zien en vertelt dat hij Rembrandt van Rijn schetsen zag maken van deze brug. De vrienden varen over de Amstel en zien dan plotseling Cornelia, die op zoek is naar de stadspoort.

De gemaskerde man kan Cornelia ontvoeren en Suske vindt dan de perskaart van Jaap Klinker. De waard van de herberg wil dat de vrienden weggaan, omdat ze hem niet kunnen betalen. Maar ze mogen toch blijven nadat Jerom een stel dronken vechtjassen het zwijgen oplegt. Cornelia wordt afgeleverd bij het Burgerweeshuis voor meisjes, maar ze kan ontkomen. De volgende nacht gaat de gemaskerde opnieuw naar Rembrandt om zich te laten schilderen. Rembrandt maakt een paar schetsen. Als de gemaskerde het huis verlaat ziet hij Cornelia en wil het meisje opnieuw ontvoeren, maar Rembrandt komt tussenbeide en neemt haar in huis. Rembrandt vertelt Cornelia dat hij en zijn vrouw drie kinderen hebben gehad, maar die zijn allen vlak na de geboorte gestorven. De namen van de kinderen waren Rombertus, Cornelia en Cornelia. Rembrandt ziet het als een gunstig teken haar tegen te komen nu zijn vrouw weer zwanger is. Professor Barabas heeft de teletransfor gerepareerd en wil aan de teletijdmachine beginnen, maar hoort dan geluiden uit een kast. Als Suske en Wiske langs het huis van Rembrandt lopen horen ze toevallig dat Cornelia daar binnen is. Ze worden binnengelaten en treffen haar op de binnenplaats. Cornelia vertelt dat ze door een geheimzinnige man naar het Burgerweeshuis is gebracht en toont hen het schilderij, waar zij al op afgebeeld is.

Cornelia is bedroefd, want Rembrandt heeft haar verteld dat hij de poort heeft verzonnen en ze kan deze dus niet meer terugvinden. Maar Suske en Wiske stellen haar gerust, zij weten een manier om terug te komen bij de poort. Dan ziet Suske de conus marmoreus uit het laboratorium van professor Barabas en Rembrandt vertelt dat een man hiermee heeft betaald. Hij laat het portret van de man aan de kinderen zien. Professor Barabas bevrijdt Jaap Klinker uit zijn kast en Suske en Wiske gaan naar Lambik, en confronteren hem met zijn portret. Lambik blijkt alles in scène te hebben gezet: hij flitste Cornelia naar het verleden en maakte de journalist verdacht om zo op de Nachtwacht geschilderd te worden. Om langer in het verleden te kunnen blijven bracht hij Cornelia naar het Burgerweeshuis, maar Lambik heeft toch wel spijt van zijn daden. Rembrandt laat nog een ets zien van de Conus Marmoreus en geeft het voorwerp terug. De vrienden keren weer terug naar huis en ruilen Cornelia om voor Sidonia. Jaap Klinker begint een nieuw leven als schilder bij Rembrandt. Als Frits van Scholten langskomt kan professor Barabas uitleg geven over alle figuren, behalve één. Lambik heeft stiekem toch iets kunnen regelen met Rembrandt en is onherkenbaar vereeuwigd op het schilderij.