En Algérie, le capitaine Hector Servadac s'apprête à affronter son rival, le comte Timascheff, dans un duel. Mais une nuit extraordinaire bouleverse tout : les deux hommes, accompagnés d'autres Terriens, dont le professeur Palmyrin Rosette, se réveillent et découvrent qu'ils ont été transportés, avec un morceau de leur planète, sur une comète ayant frôlé la Terre. Désormais prisonniers de cet astre errant dans l'espace, ils devront apprendre à cohabiter et à survivre pendant deux ans, dans l'attente d'une hypothétique chance de retour.