Désert du Sahara, 1933. L'aviatrice Marie Vallières de Beaumont pose son appareil auprès d'un poste de méharistes français. Celle-ci espère obtenir l'aide urgente dont elle a besoin pour retrouver l'avion de son amant anglais Bill Lancaster, qui s'est écrasé dans le Ténéré voisin. Or, sans consignes claires venues de Paris et d'hommes dont il peut disposer, le capitaine Vincent Brosseau refuse d'accéder à sa demande. Son autorité en ces lieux est contestée par les tribus touaregs qui émaillent le désert et que le lieutenant Antoine Chauvet était censé avoir pacifiées. Lorsqu'un des leurs est tué par un insurgé, Brosseau lance une campagne punitive au cours de laquelle Chauvet, en rupture de ban, et Marie, qui s'est imposée après d'eux, se découvriront une étonnante complicité.