Le professeur Tryphon Tournesol reçoit d'un savant espagnol, le professeur Zalamea, une mystérieuse orange bleue dont la culture pourrait être développée dans les sables du désert. Le jour même, l'orange est volée. Tournesol et ses amis, Tintin et le capitaine Haddock, partent pour Valence afin d'y rencontrer Zalamea. Mais ce dernier est enlevé et le professeur Tournesol ne tarde pas à connaître le même sort. De plus, Tintin et Haddock doivent se débattre contre un mystérieux émir, Sadek el Benzine. Malgré les difficultés, Tintin et Milou délivrent les deux professeurs et démasquent les criminels.