舞台は前作 「レイトン教授と奇跡の仮面」 から1年後の世界。レイトン教授のもとに届けられた一通の不思議な手紙。それは古代文明発掘の権威である、サーハイマン博士からの 「生きているミイラ」 に関する調査依頼だった。現地へ向かったレイトン教授たちが目のあたりにしたのは、氷づけのまま眠り続けている少女。この奇妙な少女との出会いをきっかけに、謎の古代文明をめぐる物語が動きはじめる。はたして、少女は何者なのか・・・？