En s'installant à la campagne, Denis Borel fait la connaissance de l'excentrique docteur Oméga. Ce dernier a découvert une matière inédite, la « répulsite », dont la propriété unique est d'annuler les effets de la gravité. Fort de cette invention révolutionnaire, et avec l'aide de son domestique Fred, le docteur a construit un impressionnant vaisseau spatial, le Cosmos. Oméga, prêt à l'aventure, propose alors à Borel de prendre part à une audacieuse expédition : un voyage vers la lointaine planète Mars.