На Венеру направляется первая советская космическая экспедиция, состоящая из трех кораблей. Однако, один из них терпит крушение при подлете к планете. Экипажи оставшихся двух кораблей, включая иностранного участника и робота по имени «Железный Джон», успешно приземляются на поверхность.

Две группы начинают движение навстречу друг другу, в то время как один корабль остается на орбите с космонавтом на борту. Прежде чем они смогут воссоединиться и вернуться на Землю, их ждут многочисленные испытания: извержение вулкана, погружение в морские глубины, встречи с неизвестными существами. Они также сталкиваются с психологическими трудностями, которые неизбежны в условиях экстремальных ситуаций и ограниченного пространства.

Главный герой картины - режиссер Павел Клушанцев, известный своими научно-популярными фильмами, которые привлекали огромное внимание зрителей. Его считают пионером космической фантастики в мировом кинематографе.