Akcja powieści zaczyna się w roku 1884 w Port Said rozmową 14-letniego Polaka Stanisława Tarkowskiego i jego towarzyszki, 8-letniej Angielki Nelly Rawlison. Rozmawiają oni o aresztowaniu żony sudańskiego dozorcy Smaina – Fatmy – i jej dzieci przez Anglików. Rząd chce w ten sposób zmusić Smaina i przywódcę Sudanu – Mahdiego – do oddania niewolników w zamian za Fatmę i jej dzieci, nie robiąc jej jednak krzywdy. Fatma jest pod opieką ojców dzieci – wdowców. Tymczasem zbliża się Wigilia. Staś dostaje na święta wymarzony sztucer, a Nel olbrzymiego psa – mastifa, któremu nadaje imię Saba, co po arabsku znaczy lew.
Tymczasem Fatma namawia jednego ze służących panów Tarkowskiego i Rawlisona – Chamisa – by razem ze swoimi kuzynami – Gebhrem i Idrysem – uprowadził Stasia i Nel, którzy mają posłużyć za "okup" dla Anglików za nią samą i jej dzieci. Wkrótce Chamis pod błahym pretekstem zabiera dzieci, po czym wraz z Gebhrem, Idrysem i dwoma nieznanymi z imienia beduinami uprowadza je w pustynię. Zamierzają je zabrać do Omdurmanu do Smaina. W czasie wędrówki karawanę dogania Saba, którego Arabowie z początku chcą zabić, ale Chamis odwodzi ich od tego.
Rozpoczyna się długa, żmudna wędrówka przez pustynię. Dzieci wielokrotnie doznają okrucieństwa Gebhra, który kilkakrotnie bije Stasia i chce zabić ich oboje. Najlepszy dla dzieci jest Idrys, skrycie podziwiający odwagę Stasia; dba on, by dzieci dotarły do Smaina całe i zdrowe. Podczas wędrówki karawana musi przeżyć m.in. burzę piaskową. Pewnego ranka Staś, korzystając z tego, że Arabowie śpią, usiłuje zabić wielbłądy za pomocą swego sztucera, by uniemożliwić dalszą wędrówkę, ale w spisku przeszkadza Saba, który, nie wiedząc, co się dzieje, zaczyna szczekać i budzi Arabów.
W końcu docierają do Omdurmanu, gdzie dzieci i Arabowie uczestniczą w modłach publicznych i są świadkami czci, jaką lud sudański darzy Mahdiego. Na miejscu okazuje się jednak, że w Omdurmanie nie ma Smaina i konieczna jest dalsza podróż. Najpierw jednak z dziećmi chce się widzieć Mahdi. Dzieci spotykają Greka Kaliopuli, który radzi im, aby przyjęli islam. Staś nie zgadza się jednak.
Karawana zwiększa się o jedną osobę. Chory Idrys zostaje w Omdurmanie, ale za to towarzyszą im dwaj murzyńscy niewolnicy – Mea i Kali, którego Gebhr bez przerwy bije korbaczem. Dinah umiera. Wkrótce karawana dociera do Afryki Południowej i spotyka lwa. Gebhr i Chamis każą Stasiowi go zastrzelić. Zaraz potem chłopiec zabija Gebhra, Chamisa i obu beduinów. Staś, Nel, Kali, Mea i Saba są wolni, ale zagubieni w czeluściach Afryki.
Wkrótce okazuje się, że Kali jest dziedzicem tronu w państwie Wa-Himów. Postanawiają więc tam wyruszyć. Pewnej nocy na ich obozowisko napadają lwy. Bohaterom udaje się ukryć na drzewie, a Sabie w krzakach, ale wygłodniałe koty zabijają konie. Podróżnicy docierają do starego wąwozu zablokowanego głazem. Napotykają w nim rannego słonia, którego Staś i Kali chcą zabić i zjeść, ale Nel nie pozwala im na to i zamierza zwierzę oswoić. Nadają mu imię King (Król).
Nel choruje na febrę. Zrozpaczeni Staś, Kali i Mea szukają pomocy. Staś napotyka nieoczekiwaną pomoc w osobie szwajcarskiego podróżnika Lindego, który kilka dni wcześniej został śmiertelnie ranny w wyniku spotkania z dzikiem i pozostało mu niewiele życia. Ma jednak chininę – lekarstwo na febrę. Wkrótce Linde umiera, a Staś przygarnia jego 12-letniego murzyńskiego służącego Nasibu i dzięki chininie od Lindego udaje mu się wyleczyć Nel. Za pomocą ładunków wybuchowych uwalnia dobrze już oswojonego Kinga.
5-osobowa karawana razem z Sabą i Kingiem przenosi się na górę (niewielki płaskowyż), gdzie spędzają pewien czas. Podczas tego czasu Staś uczy Kalego strzelać. Wtedy też ujawnia się przydatność Kinga. Pewnego dnia Nasibu atakuje wściekły goryl. Na ratunek rusza Saba, ale jest za mały; dopiero King zabija goryla.
Bohaterowie wyruszają, aby odnaleźć lud Wa-Himów. Autorytet Stasia gwałtownie zwiększa się, gdy pewnego dnia ratuje Nel i zabija ogromnego lamparta. Następnie bohaterowie docierają do wioski plemienia M'Rua. Plemię, widząc Stasia ujeżdżającego olbrzymiego słonia, natychmiast oddaje mu cześć. Po drodze napotykają jeszcze kilka takich plemion z podobnym skutkiem.
Wkrótce karawana dociera do siedziby Wa-Himów, którzy są oblegani przez swego odwiecznego wroga – Samburów. Staś zbiera gromadę rozproszonych wojowników i przeprowadza – przy pomocy rac i karabinów – udany atak na obóz wroga. Widząc zamieszanie król Wa-Himów i ojciec Kalego przychodzi im z odsieczą, lecz sam został zabity podobnie jak król Samburów. Po wygranej wojnie Kali chce ich zabić (a zwłaszcza syna ich wodza – swojego rówieśnika – Faru). Staś namawia jednak oba plemiona, aby żyły w zgodzie. Oba przyjmują też chrześcijaństwo. Nieufni pozostają jedynie dwaj szamani – M'Kunje i M'Pua.
Staś, Nel i Saba ruszają w stronę posiadłości brytyjskich nad Oceanem Indyjskim eskortowani przez Kinga i część Wa-Himów, w tym Kalego. Kali zabiera też M'Kunje i M'Puę, aby ci nie podburzyli ludu przeciw niemu. Kończy się to tragicznie: pewnej nocy czarownicy kradną wszystkie zapasy wody, a napotykany lew lub lampart, zabija ich obu i wypija całą wodę. Wykończeni podróżnicy napotykają angielski patrol pod wodzą znanego im kapitana Glena i doktora Clarego. Od Glena i Clarego dzieci dowiadują się, że Mahdi zmarł na tyfus. Kali wraca do swojego kraju i zostaje królem Wa-Himów. King zostaje umieszczony w ogrodzie zoologicznym, a dzieci wracają do ojców.