Héléna Orval est une jeune joueuse du club de tennis du collège Fontenelle. Dès son arrivée au club, elle tombe en admiration devant l'élégante Reine Radiguet surnommée "Miss Papillon".

Héléna ne comprend pas pourquoi on l'a choisit pour faire partie du groupe des titulaires. Les joueuses du club aussi trouvent que la décision de l'entraîneur est incompréhensible, surtout Karine Tavernier, une joueuse expérimentée dont Héléna a involontairement pris la place.

Les entraînements de M. Mallet, surnommé par les joueuses "Mallet le maléfique", s'intensifient de jour en jour. De plus, des pressions sont exercées sur Héléna pour qu'elle quitte le club. Heureusement, celle-ci peut compter sur l'aide inconditionnelle des gens qui l'entourent.

Héléna est déprimée car elle pense qu'après sa défaite M. Mallet va la renvoyer de l'équipe. En rentrant chez elle, Philippe lui propose de la ramener pour qu'elle n'ait pas à marcher à cause de sa blessure.

e jeu d'Héléna s'est beaucoup amélioré grâce à l'entraînement spécial qu'elle a reçu, et elle remporte facilement son deuxième match officiel. Toutes les joueuses du club sont surprises de ses progrès, y compris Reine qui commence à voir en Héléna une rivale.

Héléna a vu Ronda s'entraîner seule le soir et a pu mesurer la force impressionnante de son adversaire. Elle doit l'affronter en demi-finale mais à présent elle a très peur de son service meurtrier.

Durant un entraînement, Miss Papillon se blesse au bras droit. L'entraîneur déchire alors sa manche pour constater sa blessure mais Reine le gifle et quitte le cours. Le jour suivant, elle déserte le club et les autres joueuses en profitent pour organiser une réunion.

Héléna est très nerveuse car elle doit faire un nouveau mach. Alors qu'elle s'entraîne seule la nuit contre un mur, M. Mallet, qui passait par là par hasard, l'invite à dîner pour la détendre.

M. Mallet a été choisi par le père de Reine, le président de la fédération de tennis, pour être l'entraîneur officiel de l'équipe régionale. Il accepte mais à la condition qu'Héléna soit elle aussi sélectionnée dans l'équipe.

Jean Mallet, qui soupçonne Reine d'avoir essayé de convaincre Héléna d'abandonner le tennis, décide de lui donner une leçon en l'obligeant à s'entraîner en double avec sa rivale. Il prend également la décision de laisser Héléna se débrouiller seule à l'avenir.

Grâce à sa victoire, Héléna commence à se faire connaître des autres élèves, ce qui contribue à augmenter la jalousie de Reine à son égard. Mais celle-ci a plus important à faire car elle doit bientôt faire un match contre Ronda de Maliéné.

Karine se blesse au poignet durant l'entraînement et elle est conduite à l'hôpital. M. Mallet l'accompagne et apprend par le docteur que Karine est en fait blessée depuis longtemps et qu'elle doit absolument abandonner le tennis.

L'entraîneur a décidé de faire jouer en double Héléna et Reine, au grand dam de celle-ci. En effet, elle supporte de moins en moins sa cadette dont les progrès sont chaque jour un peu plus grands.

Héléna est désespérée car malgré ses efforts, son niveau reste inférieur à celui de Reine. Par hasard, elle entend à un café une conversation entre Philippe et François qui se remémorent le temps où ils jouaient ensemble en double.

À présent, Reine et Héléna connaissent l'identité de leurs rivales pour leur premier match en double : il s'agit des élèves de la capitale qui ont gagné le tournoi du district de l'an passé.

Héléna n'arrive pas à contrer le service ouragan de ses adversaires et M. Mallet refuse de la conseiller car il pense que les deux joueuses doivent apprendre à se débrouiller seules pour consolider leur duo.

Ronda assiste à l'entraînement d'Héléna et fait part à Sophie du fait que son amie est trop passive lorsqu'elle joue. Un soir, alors qu'Héléna s'entraîne avec Sophie, une mystérieuse jeune fille lui lance un défi.

Reine et Héléna doivent jouer un autre match en double contre le collège Sainte Jeanne du donjon. L'une des joueuses est une ancienne concurrente de Miss Papillon. Il y a quelques années, toutes les deux avaient disputé un match que Reine avait remporté.

La finale approchant à grands pas, Héléna décide de s'entraîner chaque matin avant le lever du jour. Durant sa course, elle rencontre à chaque fois un coureur énigmatique qui l'encourage. À cause de la brume matinale, Héléna ne parvient pas à voir le visage du coureur mais elle remarque qu'il porte une écharpe jaune.

Le jour de la finale, Reine a un accident de voiture et se blesse au bras droit. L'entraîneur veut laisser tomber le match mais Reine insiste pour disputer la rencontre. Les joueuses du collège Descartes remarquent son handicap et concentrent leurs attaques sur elle.

C'est le dernier jour d'entraînement au club pour Reine et la capitaine Michèle Herman qui vont quitter le collège Fontenelle pour aller au lycée. Un match en double contre elles va se jouer et Karine formule auprès de l'entraîneur la demande de jouer ce match avec Héléna. En effet, à cause de sa blessure, elle doit abandonner le tennis et ce sera pour elle la dernière occasion de jouer au club. Elle désire également profiter de ce match pour se réconcilier avec Héléna et la conseiller sur sa technique de jeu. M. Mallet accepte mais lors du match, il est obligé de demander à Karine de s'arrêter car il voit qu'elle a trop mal pour jouer. Il fait alors part aux autres joueuses du fait que Karine ne peut plus jouer.

Héléna est sélectionnée pour accompagner les champions juniors du tennis japonais à un camp d'entraînement spécial. Comme elle a peur de ne pas être à la hauteur, elle demande à M. Mallet de lui préparer un entraînement supplémentaire. Celui-ci accepte mais il se montre extrêmement dur avec sa protégée. Il semble oublier qu'Héléna est une femme et qu'elle ne peut avoir le même entraînement qu'un homme. Un soir, alors qu'elle marche prés d'un lac, elle rencontre Philippe. Les deux jeunes gens se déclarent alors leur amour.

Héléna et Philippe se donnent rendez-vous chaque soir après l'entraînement et la journée, ils pensent l'un à l'autre ce qui nuit à leur concentration. M. Mallet s'en rend compte et demande à Héléna d'oublier son amour pour se consacrer entièrement au tennis. Elle est d'abord découragée puis elle réalise que l'entraîneur a raison et que c'est la seule manière pour elle de devenir une championne. M. Mallet explique également à Philippe qu'il doit renoncer à voir Héléna. Il accepte à contre-cœur mais il fait la promesse d'attendre la jeune fille le temps qu'il faudra.

Les entraînements spéciaux continuent au camp. Jean propose à Héléna de faire un match contre un joueur masculin pour qu'elle réalise ses forces et ses faiblesses par rapport à la façon de jouer d'un homme. De leurs côtés, Reine et Ronda s'affrontent, ce qui n'était pas arrivé depuis le tournoi du district. Finalement, Reine remporte la partie, Ronda s'étant relâchée sur la fin car elle se sentait sûre de gagner. Héléna, elle, perd son match mais elle comprend qu'il existe toujours plus fort que soi et que la ténacité est aussi importante que la force.

La commission de la fédération de tennis organise au camp une réunion pour décider quels joueurs seront sélectionnés pour faire partie de l'équipe nationale. Jean propose d'inclure Héléna mais la plupart des membres s'y opposent car ils considèrent qu'elle manque d'expérience. Il pose alors un ultimatum. Si Héléna n'est pas sélectionnée, il n'assumera pas son travail d'entraîneur de l'équipe nationale. Ses collègues décident de lui donner une chance : Héléna intégrera l'équipe à condition qu'elle batte Reine lors d'un match. Lorsque la jeune fille l'apprend, elle est persuadée que Reine joue mieux qu'elle et qu'elle va perdre. Cependant, elle réussit à reprendre confiance en elle et après une partie remplie de souffrance, Héléna remporte le match. La commission vient alors lui apprendre qu'elle est sélectionnée dans l'équipe nationale.