Очередная засуха обрушилась на Россию при правлении Алесандра Третьего. Власть имущие могут предложить только свои традиционные "средства" - частные пожертвования, благотворительные балы. А когда профессор петербургского университета Василий Докучаев (Иван Переверзев) предлагает решительные меры, могущие предотвратить засуху, знатный вельможа отделывается плоским каламбуром: "почвоведение - наука беспочвенная".
Однако отказ от поддержки не обескуражил учёного. Докучаев продолжает изучать почву и её происхождение. Он доказывает, что почва образовалась не из осадков древних морей, а из продуктов разложения животного и растительного мира. И Докучаев делает вывод о возможности влиять на почву и в конечном счёте на урожайность.
Богатый помещик Ермолов, заинтересовавшись исследованиями Докучаева, советует ему всё же уехать из степи: местные помещики уверены, что учёный подбивает крестьян к бунту. В Петербурге Докучаев выступает с лекциями, продолжает свои изыскания. Ему самоотверженно помогает жена Анна Егоровна (Нина Чередниченко). Появились у него и соратники - Адамов, Сибирцев.
При неожиданном содействии Ермолова, ставшего министром, учреждается особая научная экспедиция под руководством Докучаева. В сложнейших условиях Каменной степи учёный берется восстановить плодородие. За рубежом появляются восторженные статьи о русском почвоведении, о Ново-Александровском институте сельского хозяйства и лесоводства и его директоре Василии Докучаеве.
Но знаменитым учёным недовольны власти царской России - он открыл доступ в институт инородцам, прекратил преподавание богословия, покрывает студентов-бунтовщиков. Сначала его выживают из института, а затем прекращают финансирование экспедиции, которая стоит почти у цели. Но невозможно подовать веру учёного в то, что настанет время, когда человек преобразит Каменную степь и станет хозяином природы.
