Фильм снят по научно-фантастическому роману Алексея Толстого «Гиперболоид инженера Гарина». Май 192… года. На заброшенной даче, которая находится под Ленинградом, происходит убийство. Сотрудник уголовного розыска Василий Витальевич Шельга обнаруживает на месте преступления зарезанного человека со следами пыток. На заброшенной даче был просторный подвал. Там проводились какие-то физико-химические опыты. У сотрудников уголовного розыска возникает предположение, что убитый человек — некто инженер Пётр Петрович Гарин. Но настоящему инженеру Гарину, очень талантливому учёному, разработавшему тепловой «чудо-луч», который способен прожигать объекты на большом расстоянии, удаётся спастись от убийц-иностранцев, а на даче под Ленинградом гибнет двойник Гарина, загримированный под настоящего инженера. В скором времени Шельга раскрывает эту уловку, но поздно: Гарин скрылся за границу. Он решает использовать свой гиперболоид для осуществления безумной идеи — стать правителем и властелином мира. В своём стремлении Гарин совершает множество преступлений. За Гариным и его очень опасным изобретением начинается настоящая охота.