Продолжение фильма «Москва — Кассиопея». Космический корабль «Заря», управляемый школьниками долетает до созвездия Кассиопея и получает сигнал бедствия с одной из его планет. Командир корабля Виктор Середа посылает на планету Пашу Козелкова, Федю Лобанова и Варю Кутейщикову. После их отлета корабль наталкивается на космическую обсерваторию с жителями планеты, которые рассказывают ребятам, что власть на их родине захватили роботы и что они превратили всех планетян в бездушные автоматы. Узнав об этом, Середа по радио предупреждает Пашу, Федю и Варю о грозящей им опасности. Но поздно: ребята уже в плену у роботов. На помощь им вылетают Середа, Оля и житель планеты Агапит. Обезвредив всех роботов, они спасают своих друзей. Инопланетяне возвращаются на свою планету, а юные космонавты готовятся к возвращению на Землю.