Май 192… года. На заброшенной даче под Ленинградом найден убитым инженер Пётр Петрович Гарин. Одновременно в руках советских учёных оказывается письмо его погибшего в таёжной экспедиции друга, Манцева, из которого следует, что Гарин работал над проблемой «теплового луча». О том же говорят некоторые странные факты и любопытные находки на даче. Быстро выясняется, что настоящему Гарину удалось спастись от убийц-иностранцев — погиб его приятель, загримированный под настоящего инженера. Сам Гарин скрылся за границу. Бывший сыщик, а ныне физик Шельга отправляется следом за Гариным, чтобы узнать больше о его работе и убедить инженера вернуться.

Оказывается, что воспользовавшись идеями и материалами Манцева, Гарин действительно разработал аппарат, излучающий тепловой луч, способный прожигать объекты на большом расстоянии. Гарин хочет использовать свой аппарат для осуществления безумной идеи — стать властелином мира. Он собирается бурить сверхглубокие скважины в Южной Америке, чтобы добраться до находящихся в глубине Земли неисчерпаемых залежей золота. Для реализации проекта ему нужен крупный начальный капитал, и Гарин привлекает американского промышленника Роллинга. Роллинг пытается с помощью своих подручных-гангстеров захватить модель аппарата и убить Гарина, но в схватке с ними Гарин побеждает, подставляя убийцам ещё одного своего двойника и привлекая на свою сторону Зою Монроз — свою давнюю знакомую, любовницу Роллинга. Гарин и Роллинг договариваются, и на деньги Роллинга Гарин создаёт мощный аппарат, которым Роллинг уничтожает химический завод своих немецких конкурентов...