Von Banditen gehetzt kann Major Kingsley die Kriegskasse der Armee im Tal der Toten verstecken, nur um kurz darauf in den Armen von Winnetou zu sterben. Als er posthum in den Verdacht gerät, das Gold gestohlen zu haben, soll ein Brief an seine Tochter Mabel seine Unschuld beweisen. Der Gangster Murdock erfährt von dem Brief und überfällt die Postkutsche mit Mabel, die jedoch von Old Shatterhand gerettet wird. Als Winnetou, Old Shatterhand, Mabel und ihre Freunde das Gold holen wollen, stellt ihnen Murdoch eine Falle. Schließlich mischen sich auch noch die Sioux-Indianer ein. Im mit giftigen Dämpfen gefüllten Tal des Todes kommt es zum großen Kampf.

17. und letzter Karl-May-Film aus den sechziger Jahren, der allerdings wenig mit Mays Roman "Im Tal des Todes" zu tun hat, sondern einfach noch einmal die Handlung des ersten großen Erfolges "Der Schatz im Silbersee" unter wenig veränderten Vorzeichen abspult. So müssen Winnetou (Pierre Brice) und sein weißer Blutsbruder Old Shatterhand (Lex Barker) zum letzten Mal einer attraktiven jungen Dame beistehen, und wie sechs Jahre zuvor wird die von Karin Dor verkörpert. Ebenso mit von der Partie sind Eddi Arent als Lord Castlepool und Ralf Wolter als Sam Hawkens.