Sahara francés, 1933. Bill Lancaster, un conocido piloto inglés desaparece en el desierto en un intento récord de travesía de Londres a Ciudad del Cabo. Su amante, la intrépida aviadora Marie Vallières de Beaumont se propone dar con él, cueste lo que cueste. Mientras vuela por encima del Ténéré, la jóven se ve obligada a aterrizar con su biplano cerca de un puesto avanzado meharista francés. El capitán Vincent Brosseau le da cobijo pero se niega ayudarle. Por miedo a los rebeldes touaregs, Argel no autoriza ninguna operación de socorro. Ante la obstinación de Marie, el lugarteniente Antoine Chauvet trata de disuadirla de su búsqueda desesperada en un lugar tan imponente y hostil como el Ténéré. Pero de nada sirve. A fin de proseguir su búsqueda, se une a una expedición de la compañía meharista en territorio touareg. Durante aquella arriesgadísima misión Antoine, enfrentado a sus superiores, y Marie intiman su relación. En un desierto en que no valen mentiras, en esa situación de obligado abandono, ambos descubren una verdad insospechada.