Астроном и геодезист Александр Васильев возглавляет русскую научную экспедицию на Шпицберген. В конце XIX века ученым предстоит выполнить серию точных измерений, необходимых для определения формы Земли. Работа требует не только профессиональных знаний, но и способности выдерживать длительное пребывание в одном из самых суровых регионов планеты.
Экспедиция остается на архипелаге на зимовку. Исследователи переживают полярную ночь, снежные бури и экстремальные морозы, ремонтируют оборудование, которое выходит из строя в самый неподходящий момент, и защищаются от белых медведей. Каждый этап наблюдений становится испытанием для людей, техники и организации научной работы в условиях полной изоляции.
Фильм обращается к малоизвестной странице истории освоения Арктики и показывает, какой ценой были получены результаты, повлиявшие на развитие геодезии и представления о планете. На фоне нетронутой природы Шпицбергена раскрывается история ученых, для которых точность измерений стала делом выдержки, дисциплины и личного мужества.