Ссыльный поселенец Александр Петрович Ильин уговаривает золотопромышленника Трифона Степановича Перфильева, прииск которого оскудевал, снарядить экспедицию на поиски Земли Санникова — легендарной тёплой земли где-то за Полярным кругом. Перфильев, надеющийся, что эта земля богата золотом, соглашается. Далее начинаются трудные поиски команды — смельчаков находится немного. В результате на борту судна оказываются: Александр Ильин, офицер-авантюрист Евгений Крестовский, слуга золотопромышленника Игнатий, которому даётся задание убить всех участников экспедиции в случае нахождения золотых россыпей, и Губин, беглый каторжник-террорист, бывший врач. После долгого путешествия, чуть было не замёрзнув в пути, первооткрыватели всё-таки добираются до вулканической земли, где они встречают аборигенов — племя онкилонов, где они подружились с вождем племени, но не поладили с шаманом, увидевшим в них угрозу своей власти. В результате одной из провокаций шамана возникает конфликт, и Игнатий стреляет в воздух. Это нарушает и без того хрупкий природный баланс и вызывает землетрясение, после которого вулкан остывает, земля начинает замерзать, и всё живое на ней ждёт гибель. Губин остается с онкилонами, чтобы помочь им перезимовать, Игнатий погибает от рук сына шамана, Крестовский и Ильин идут за помощью на Большую землю… Но Крестовский жертвует собой, чтобы спасти друга и до Большой земли добирается только Ильин, которого почти без сил находят в ледяной пустыне якуты-охотники.