Sahara français, 1933. Partie à la recherche de son amant disparu lors d'une tentative de traversée Londres-Le Cap en avion, l'aventurière et aviatrice Marie Vallières de Beaumont est contrainte de poser son biplan près d'un poste avancé de méharistes français. Dans cette région soumise aux rébellions touaregs, aucun secours n'est autorisé. Confronté à la détermination de la jeune femme, Antoine Chauvet, lieutenant en conflit avec sa hiérarchie, décide de l'accompagner dans sa quête désespérée.