Казалось, пропал многолетний труд начальника станции, профессора Андрея Петровича Дубравина. Но на помощь ученому приходят юные натуралисты - староста кружка юннатов Наташа, пионер Мурат, приехавший из Туркмении, Володя, вчерашний заядлый "моряк".
В руки ребят попадает дневник отца Наташи, селекционера Ракитина, погибшего в годы войны. Ребята узнают, что, уходя в партизаны, Ракитин оставил на хранение неизвестному чабану пыльцу с апельсинового дерева. Профессор вместе с ребятами решают найти эту пыльцу.
В пути ребят ждёт множество приключений и открытий. Они находят пещеру, где в годы войны укрывались партизаны. На склонах гор ими обнаружены плодовые деревья, привитые когда-то отцом Наташи. На рассвете Володя, тайком от товарищей, отправляется один на поиски пыльцы.
И он, конечно, заблудился в экзотических дебрях Кавказского заповедника. Мальчик еле успел убежать от стада бизонов, а потом попал "в плен" обезьяны, сбежавшей при перевозке из Сухумского питомника. Но в конце концов ему удаётся выйти на пасеку, где его жестоко покусали пчёлы.
Сюда же добираюся и разыскивающие Володю ребята. Найдя чабана, дети берут пыльцу и успешно производят опыление. Осенью на дереве появляются апельсины - "золотые яблоки".