Звездолёт "ЗАРЯ" с юными космонавтами приближается к планете системы звезды Шедар (Альфа Кассиопеи), с которой поступали тревожные сигналы. Выясняется, что планета захвачена роботами-андроидами, цель которых — "осчастливить" жителей планеты, лишив их всех чувств.На орбите планеты школьникам встречается космическая радиообсерватория со сбежавшими жителями планеты на борту. Капитан обсерватории рассказывает землянам о случившемся и помогает, послав своего сына в качестве проводника. С большим трудом ребятам удается взорвать центральную электростанцию и локализовать роботов.Ребятам предстоит испытать множество приключений и проявить изобретательность, прежде чем они победят роботов, чтобы обитатели планеты смогли вернуться на неё с радиообсерватории, где они укрывались много лет.Примечательно, что возвращение школьников-героев домой, на Землю, обставлено в сказочном, ненаучном стиле, чуждом всей предыдущей концепции дилогии: на чужой планете возникает И.О.О. (Иннокентий Смоктуновский), который вручает конверт капитану Середе. Внутри послание "Не пора ли на Землю, друзья?" Тем не менее, нигде в фильме не показано, что герои вернулись на Землю "по-сказочному" мгновенно, напротив, последние кадры - летящий в пространстве звездолёт, которому, по-видимому, предстоит долгий путь до родной Земли.