El argumento trata de que Tarzan y Jane se enteran de que hay un hombre inocente en una prisión y sólo hay una mujer testigo que le puede salvar de la muerte. Esta mujer es una piloto que se la dio por perdida en la selva hace 20 años pero que Tarzan sabe que se halla viva en un lugar donde las aguas de una fuente mantiene a toda la población en eterna juventud. Tarzan va a buscarla y se va con ella para que pueda salvar a ese hombre pero al poco de salir del valle la mujer ha envejecido por los años pasados. Cuando regresa de haber salvado al hombre con el que se ha casado, Tarzan considera justo que los dos regresen al valle con la condición de quedarse a vivir allí para siempre, pero dos cazadores se han enterado y quieren ir allí para hacer negocio con el "agua mágica" de la fuente. Entonces Tarzan se resiste a llevarlos de nuevo al valle de la fuente mágica y Jane que es amiga de la mujer, decide guiarlos ella misma hasta el valle. Tarzan sigue a Jane en su intento de protegerla.

Por el camino ocurren varios incidentes, pues hay guerreros del pueblo que quieren matar a Tarzan ya que le consideran responsable de que gente del mundo exterior a su pueblo se haya enterado y tratan de matarlo al igual que han matado a todos los que se atreven a llegar al cruce del barranco que oculta su valle. Tarzan es respetado por el sumo sacerdote y acepta que la pareja se quede con ellos para siempre y beben de la fuente de la eterna juventud. El chimpance Cheeta que siempre tiene su protagonismo, lo ha seguido todo y en un descuido roba una botellita que contiene el agua mágica y que Tarzan se la quería regalar a Jane, pero Cheeta al llegar a casa se la bebe entera y se convierte en un bebé chimpancé para risas de Tarzan y Jane.