Anno 1921: le radio del mondo intero captano un messaggio misterioso, il testo è sibillino in quanto comunica solo 3 parole di una lingua sconosciuta. A Mosca, vivono l'ingegnere Los e il suo collega Spiridinov. Il primo di loro si sente spiato; scoprirà poi di essere osservato con un potente telescopio dalla regina di Marte, l'Aelita del titolo del film. Egli inizia un sogno che mescola realtà e fantasia, in cui vola verso Marte e incontra la regina, innamorandosene. Ma il suo compagno Gusev gli chiarirà le idee facendo notare come la donna di cui è innamorato è in realtà una tiranna. Dopo aver iniziato una rivolta contro di lei i due fuggono.