Накануне дуэли.
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 назначают дуэль на следующее утро. Серведак убивает время беседой со своим ординарцем Бен-Зуфом и сочинением стихов. Бен-Зуф, которого в действительности зовут Лорен, — выходец из парижского Монмартра.
Вечером во время прогулки по побережью Сервадак замечает странный красный свет, пробивающийся сквозь облака. Вскоре неизвестная сила бросает его и Бен-Зуфа на землю, вздымаются гигантские волны, на небе появляется непонятное сияние, а Луна словно изменяется в размерах. Сервадак и Бен-Зуф понимают, что солнце встаёт на Востоке, земное тяготение уменьшилось, а продолжительность дня сократилась на шесть часов. Алжир теперь находися на экваторе, где лучи солнца падают вертикально.
Герои замечают, что они одни на острове, который называют «Гоурби». Давление воздуха заметно снизилось. Земная ось теперь указывает не на Полярную звезду, а на звезду Вега в созвездии Лиры. В течение двух недель температура заметно поднимается. Земля словно 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.
Послание в футляре.
Граф и Сервадак пересекают Средиземное море, чтобы выяснить, что произошло. Кроме острова Горбуи, никакой другой земли они не находят. Морское дно симметричной формы покрыто золотой пылью. 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 её движении сквозь Солнечную систему. Тем временем Земля минует Марс и приближаются к Венере и Сатурну. Также в поле их зрения попадает Уран. Температура воздуха медленно поднимается.
От французского побережья ничего не осталось. Там, где находилась Корсика, они находят маленький остров Магдалену, на котором находится восьмилетняя Нина с козой.
Возвратившись на Гоурби, герои встречают нескольких испанцев и еврейского купца родом из Германии. Исаак Хакхабут на своём рыбацком судне вышел из Кёльна, чтобы начать торговлю в Средиземном море. В пути на него напали испанцы.
Между тем Земля отдаляется от Солнца, и температура начинает понижаться. Герои решают перебраться на остров, на котором видели действующий вулкан. Теплые источники вулкана можно использовать для обогрева, и герои останавливаются на острове. Скорее всего, комета — это огромный 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 спасают отправителя, который называет себя бывшим физиком Пальмерином Розетт фон Сервадак.
Он объясняет, что они находятся на комете, которая при столкновении с Землёй захватила с собой пару скал. Розетт наблюдал за катастрофой и рассчитал, что траектория кометы пересечёт эклиптику и столкнётся с Землёй. С помощь весов Розетт вычисляет массу кометы, которую позже корректирует. По его подсчётам, комета Галилея состоит на 70% из Теллура и на 30% из золота.
Гектор Сервадак путешествует.
А комета тем временем пересекает орбиту Юпитера. Путешественники видят невооруженным глазом спутники планеты-гиганта Европу, Ио, Ганимед и Каллисто. Затем перед ними проплывает Сатурн. Розетт видит восемь его спутников и кольца. Оба корабля сковывает паковый лёд. Вулкан тем временем приостанавливает свою активность, лава, кажется, нашла другой отток внутрь кометы.
Людям приходится всё глубже спускаться в кратер вулкана. Когда комета входит ещё дальше в Солнечную систему, Севардак и Бен-Зуф намереваются поднять флаг над остатками Цейты и находят там солдат из Гибралтара. Они сообщают британцам, что находятся на комете и предлагают перебраться к ним, чтобы подготовиться к новому столкновению кометы с Землёй. Британцы отказываются.
Русский лейтенант Прокопий предлагает колонистам на воздушном шаре покинуть поверхность кометы до столкновения. Потеплевшее море выносит их к льдине, при столкновении с которой корабли погибают. Взрыв уничтожает часть кометы, на которой находятся Гибралтар и солдаты.
Герои, не успевшие построить воздушный шар, после катастрофы 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.