Elijah Baley, enquêteur terrien (dont la première enquête est narrée dans Les Cavernes d'acier) est chargé d'une enquête difficile. Il est envoyé sur Solaria pour élucider un assassinat. Or sur cette planète les contacts entre habitants sont quasiment impossibles et un robot semble impliqué, chose surprenante puisque les trois lois de la robotique interdisent aux robots de faire du mal aux êtres humains.
Aidé d'un androïde à l'apparence humaine, R. Daneel Olivaw, il devra résoudre ce mystère mais également lutter contre ses propres démons tel que la phobie de la vie à l'air libre, lui qui est trop habitué à l'atmosphère souterraine des « Cavernes d'acier ».