Инженер Лось воплощает в жизнь свою мечту - создать космический корабль для полета на Марс. Его спутники в этом путешествии - красноармеец Гусев, который стремится немедленно организовать революцию среди марсиан и таким образом присоединить планету к РСФСР, и детектив Кравцов, подозревающий Лося в убийстве его жены.
По прибытии на Марс они обнаруживают высокоразвитую цивилизацию, правители которой являются потомками древних атлантов. Лось без ума от красоты Аэлиты, дочери властелина Тускуба, в то время как Гусев заводит дружбу с племянницей управляющего Ихой и планирует революционные изменения.
Однако мечты о перемене мира оказываются неосуществимыми. Тускуб приказывает уничтожить землян, и революция подавляется. Несмотря на это, инженеру и солдату удаётся избежать гибели и вернуться на Землю, где Лось получает таинственные сигналы из космоса - голос Аэлиты доносится до него через радио.
Этот фантастический роман Алексея Толстого, написанный в эмиграции и впервые опубликованный в Петрограде, со временем стал классикой детской литературы. Сюжет произведения, первоначально встретивший критику, впоследствии был признан важной частью творчества писателя, отражающей его стилистические и идеологические мотивы.