Menacé d'une mort imminente pour déficience cardiaque, un chirurgien éminent, le professeur Marcilly, profite d'un accident survenu à un jeune Allemand, Franz Eckerman, pour faire transplanter son cerveau dans le corps de cet homme. L'opération réussit, mais les auteurs retardent d'en faire connaître le résultat au public sous réserve d'en observer les conséquences. Marcilly fait connaissance avec le monde de Franz, s'éprend de son épouse, Helena, connaît diverses expériences difficiles et décide finalement d'assumer la vie du jeune homme.