1882, St-Petersbourg. Oloukine, grand explorateur russe, n'est jamais rentré de son expédition au Pôle Nord à bord du Davaï, un navire réputé insubmersible. Mais sa petite-fille Sacha n'a jamais perdu espoir de le retrouver. Ayant découvert un document démontrant qu'Oloukine a emprunté un chemin différent de celui passé au peigne fin par les équipes de secours, la jeune fille profite du bal donné par ses parents pour en informer le prince Tomsky, neveu du Tsar et conseiller scientifique. Mais celui-ci, déjà hostile à la famille de Sacha, rejette sa théorie du revers de la main et humilie publiquement le père de cette dernière. Déçue et isolée, la petite aristocrate s'échappe de la maison et prend seule la route vers le port d'Arkhangelsk, où une aubergiste au grand coeur lui offre le gîte et lui apprend le travail manuel. Un mois après son arrivée, Sacha convainc le capitaine Lund de reprendre les recherches à bord de son navire à coque renforcée. Et malgré les protestations de ce dernier, elle prend part à la périlleuse expédition.