Капитан французской армии в Алжире Гектор Сервадак спорит о благосклонности молодой вдовы с русским графом Василием Тимашёвым, который прибыл к алжирскому побережью на шхуне «Добрыня». Они решаются на дуэль на следующее утро. Серведак убивает время написанием стихотворение после беседы со своим ординарцем Бен-Зуфом. Бен-Зуф, которого в действительности зовут Лорен, выходец из парижского Монмартра.
Вечером во время прогулки по побережью Сервадак замечает странный красный свет, пробивающийся сквозь дымку небесной атмосферы. Вскоре, когда он продолжает работать над стихотворением, его и Бен-Зуфа неизвестная сила бросает на землю. Тогда горизонт поменялся, вздымаются гигантские волны и на небе можно увидеть непонятное сияние. Луна, кажется изменяется в размерах. Сервадак и Бен-Зуф понимают, что солнце встает на Востоке, Шелифф исчез, земное тяготение уменьшилось, а продолжительность дня сократилась на шесть часов. Алжир теперь находися на экваторе, где солнце находится вертикально.
Герои замечают, что они одни на острове, который они называют «Гоурби». Давление воздуха заметно снизилось. Земная ось больше не указывает на Полярную звезду, а на звезду Вега в созвездии Лиры. В течение двух недель температура заметно поднимается. Земля, кажется приблизилась к Солнцу. Они двигаются в стороны Венеры и Меркурия. Друзья опасаются столкновения Земли с Меркурием. Расстояние же с Венерой увеличивается. Бен-Зуф фрахтует корабль, которым оказывается «Добрыня». Граф Тимашёв и экипаж не догадываются, какая произошла катастрофа.
Граф и Севардак пересечь Средиземное море, чтобы выяснить, что произошло. Кроме острова Горбуи никакой другой земли они не находят. Симметричная площадь морского дна состоит и золотой металлической пыли. В море они обнаруживают скалу, на которой находится могила св. Людовика. Часть британского гарнизона на Гибралтаре выжила. Солдаты не хотят бросать свои посты.
В море плавает кожаный футляр от телескопа, в котором герои находят послание. Отправитель пишет о комете Галилея и о ее движении сквозь Солнечную систему. Тем временем герои проплывают Марс и приближаются к Венере и Сатурну. Также в поле их зрения попадает Уран. Температура воздуха медленно поднимается. Они не знают насколько далеко находится афелий от солнечной орбиты. От французского побережья ничего не осталось. Там, где находилась Корсика, они находят маленький остров Магдалену, на котором находится восьмилетняя Нина с козой.
Возвращаясь на Гоурби, кроме Бен-Зуфа они находят и нескольких испанцев и еврейского купца родом из Германии. Исаак Хакхабут на своем рыбацком судне вышел из Кёльна, чтобы начать торговлю в Средиземном море. В пути на него напали испанцы. Между тем температура, из-за отдаления Земли от Солнца начала понижаться. Они решают перебраться на остров, на котором видели действующий вулкан. Теплые источники вулкана было решено использовать для согрева и герои останавливаются на острове. Скорее всего комета – это огромные астероид.
«Добрыня» и «Ганза» замерзают перед островом. Путешественники узнают из сообщения, которое им на остров доставил голубь, что неизвестный отправитель находится на одном из Балеарских островов и ему угрожает голод. С помощью буера они перестраивают ялик и достигают отправителя, который называет себя бывшим физиком Пальмерином Розетт фон Сервадак.
Он объясняет, что они находятся на комете, которая при столкновении с Землей захватила с собой пару скал. Розетт наблюдал за катастрофой и рассчитал, что траектория кометы пересечет эклиптику и столкнется с Землей. С помощь весов Розетт вычисляет массу кометы, которую позже корректирует. По его подсчетам комета Галилея состоит на 70% из Теллура и на 30% из золота.
А комета тем временем пересекает Юпитер. Путешественники видят невооруженным глазом спутники Луны Европу, Ио, Ганимед и Каллисто. Затем перед ними проплывает Сатурн. Розетт видит восемь его путников и кольца. Оба корабля сковываются паковым льдом. Вулкан тем временем приостанавливает свою активность, лава, кажется, нашла другой отток внутрь кометы.
Людям приходится все глубже спускаться в кратер вулкана. Когда комета глубже входит в Солнечную систему, Севардак и Бен-Зуф намереваются поднять флаг над остатками Цейты и находят там солдат из Гибралтара. Они сообщают британцев, что находятся на комете и предлагают перебраться к ним, чтобы подготовиться к новому столкновению кометы с Землей. Британцы отказываются.
Русский лейтенант Прокопий предлагает колонистам на воздушном шаре покинуть поверхность кометы, до ее столкновения. Потеплевшее море выносит их на льдину, в столкновении с которой корабли погибают. Взрыв уничтожает часть кометы, на которой находятся Гибралтар и солдаты. Герои готовя воздушный шар, после коллизии снова оказываются рядом с городом Мостаганемом. На Земле никто не заметил кометы. Бывших колонистов приветствуют. Никто не верит их рассказам о путешествии в околосолнечном мире.