Предыдущий альбом рассказывал о семи путешественниках, которые привезли в Европу мумию правителя инков, за что на них было наложено проклятие. Профессор Турнесоль надел браслет с руки мумии и был похищен потомками инков, которые увезли его в Перу. Тинтин и капитан Хэддок попытались перехватить Турнесоля в порту Кальяо, однако похитители последнего обвели их вокруг пальца.
Преследование индейцев племени кечуа, похитивших учёного, заводит друзей в перуанские Анды, в город Хуага, где они едва не становятся жертвами подстроенной железнодорожной катастрофы. Полиция, узнав, что разыскиваемого профессора сопровождают индейцы, не желает иметь с ними ничего общего. Однако помощь приходит с неожиданной стороны. Тинтин заступается за Зоррино, индейского мальчика, которого хотят поколотить «белые» забияки. Новый друг Тинтина соглашается провести его через джунгли к храму Солнца, где держат профессора.
После долгого и опасного путешествия по горам Тинтин и его товарищи проваливаются прямо в храм Солнца. У Тинтина есть медальон, который гарантирует неприкосновенность его обладателю. Репортёр жертвует его Зоррино. За кощунственное вторжение в храм Тинтина и капитана приговаривают к смертной казни путём сожжения на одном костре с другим «святотатцем» — профессором Турнесолем.
В качестве последней милости Тинтин просит перенести казнь на то время, когда, по его расчетам, должно произойти солнечное затмение. Наступление темноты повергает индейцев в ужас и приводит их правителя к выводу, что перед ним боги, которые в состоянии повелевать небесными светилами. Узников освобождают из-под стражи, после чего они возвращаются в Европу с богатыми дарами. Зоррино же остаётся жить в храме с потомками инков.