广袤的宇宙黑暗而神秘。在这无限的空间中有个小星球亚勒奇斯,由于它为金黄色的沙漠所覆盖,因此人们也称它为沙丘(Dune)。沙丘只有很少的一些弗瑞曼人土著生活在地下的洞穴,虽说艰苦但还算平静。有一天在沙丘发现了一种奇特的物质,称为香料,据说能够提高宇航员的录敏度。狡猾而残酷的哈肯尼人倚仗强大的武力,抢占了沙丘,垄断了全宇宙的香料供给,哈尼肯人强迫弗瑞曼人为他们寻找并生产香料。宇宙大帝也对哈肯尼人不满,让祖辈为宇宙骑士的凯勒丹人在沙丘登陆,建立香料生产基地,打破哈尼肯人的垄断。故事从凯勒丹人保罗·亚崔迪在哈肯尼人废弃的城堡里站稳时讲起:
在保罗父亲李托·亚崔迪的城堡里,保罗见过他父亲,父亲要保罗赶紧开采香料,并告诉保罗在宫殿附近有三组土生土长的弗瑞曼人,让他们帮助开采香料。李托已经派葛尼去和他们会谈,现在要保罗去找一下葛尼。保罗在议事厅遇到母亲。母亲知道葛尼去了卡塞格特克洞窟,并让保罗乘宫殿门口的小飞机前往。
出了城堡,驾驶貌似蜻蜓的小飞机前往城堡附近的卡塞格特尔洞窟。在那里见到亚崔迪家的管家葛尼。他已和弗瑞曼人联络上,却要保罗自己去说服。旁边那位弗瑞曼人倒是豪爽。一说之下就带了1900人帮自己开采起香料来。然后与葛尼·哈莱春一起去附近的卡塞格哈耳格洞窟,也说服一队弗瑞曼人开采香料,这些人没有设备,用铁锹开采,效率很低,每小时只有2公斤。
保罗回到城堡,见到母亲,得知邓肯在开采方面是个专家。邓肯·艾德荷真是管理香料的人。保罗找到父亲,得知一种沙漠里适用的蒸馏衣。葛尼说他曾在卡塞格特尔洞听过蒸馏衣的事。再去一趟卡塞格尔特洞,得知该洞的东边有个洞窟里有会做蒸馏衣的人。往东走,还是葛尼发现了这个叫透奴泰霸的洞窟。
这个洞很大,里头有旋梯,见到这个洞里的穿蒸馏衣的弗瑞曼人首领,得到了蒸馏衣。并说服他们为自己开采香料。这位首领说,附近有部香料开采车。找到香料开采车后,香料产量已达到每小15公斤了。这位首领还说这个洞的东边和北边各有一个洞窟。
先往北来到卡塞格泰霸洞窟。当保罗说服这位弗瑞曼人首领时,他说这个地区香料未经勘探,无法工作。往东来到透奴特克洞窟,情况也相同。
葛尼说这附近应该会有探矿队伍,因此在这附近未去过的,地图上已标明的洞窟走一走。在卡塞格提明洞窟找到一支探矿队为自己工作,并得到本星球的香料分布图。把这支探矿队派到卡塞格泰霸洞窟一带探矿,回到城堡。这时保罗开采的香料是为沙丹大帝提供的。
回到城堡,见到父亲。李托讲这个城堡是哈肯尼人建的,里头有很多陷阱,但保罗的母亲具有寻找暗门的能力。在宫殿中,母亲在议事厅外左边找到一道暗门,这是一间通讯室。出来后见到邓肯·艾德荷,他要保罗再找到些采矿车。
保罗从卡塞格泰霸的那位首领处又得知一处洞窟。再去透奴特克途中找到一个洞窟,在这个洞窟附近找到2部采矿车。回到附近的弗瑞曼人的驻地,让他们去接收采矿车。然后前往透奴特克洞。探矿队已经完成任务,可派到刚发现的透奴哈耳格洞去探矿。并得知西南方向有个洞窟。乘小飞机去这个没有人的称为透奴克莱姆的洞窟,得到2架小飞机、1部采矿车和3把匕首。
保罗再飞向卡塞哈尔格,这里的香料已经采尽,因此将他们派往透奴克莱姆。再赶到透奴哈耳格,探矿队已完成任务,于将他们派往透奴克莱姆。……
保罗不断地在各个洞窟间奔走,说服弗瑞曼人的首领为自己服务,扩大自己的实力。这段时间要尽可能把离敌人城堡近的香料开采完,同时把找到的采矿车、小飞机、匕首都发下去,并把部队也派出去。事情处理得差不多了,保罗回到城堡。
回到城堡,在阳台见到父亲。他让保罗去通讯室看电讯。电讯来自宇宙大帝沙丹四世。与他建立联系,一切似乎都走上了正轨。出门见到邓肯,得知透奴泰霸南方有个蕴含香料的地区。
保罗从透奴泰霸洞的首领处得知东南方某处的叫透奴提明的洞窟。在这里保罗认识了罗拉,罗拉的丈夫死于哈肯尼人之手。通过罗拉,保罗认识附近的3个洞窟。然后带着罗拉回城堡。
在城堡中见到邓肯,得知沙虫对开采香料的威胁。沙丹四世要求送香料了。这时的保罗已经能感受到沙丹大帝来电讯的事。母亲又发现一道暗门,进去后发现葛尼掉进陷阱受了重伤。到通讯室找到通讯官瑟菲尔·哈瓦特。他擅长于拆陷阱,在他拆掉刚发现的那间屋子里的陷阱后,发现了军械库。此时要找到一个弗瑞曼人的领袖来领兵打仗。
罗拉听说有个伟大的弗瑞曼人,保罗便和她一起来到哈班亚克莱姆,这里的弗瑞曼人首领说这个人叫史帝加。保罗和罗拉来到透奴提明,罗拉想起史帝加住在西边很远的一个洞窟中。他们一起向西又折向北来到席海亚克莱洞窟,这里空无一人。再向西北方向飞,在尔格桑提明洞窟中,认识了弗瑞曼人的领袖史帝加。并有了第一支军队。
保罗带着史帝加回到哈班亚特克,同时调派采香料的一些事宜,这时接到大帝要求送香料的电讯,保罗回到城堡。保罗介绍史帝加与亚崔迪公爵夫妇认识。然后带着葛尼到格尔桑提明训练军队。这时公爵召唤保罗。保罗急忙赶回城堡,在通讯室中看到列对头弗迪米尔·哈肯尼男爵发来的警告电讯。公爵执意要带着一支远征军征讨哈肯尼。
保罗继续组建军队、访问洞窟。这时哈肯尼又发来电讯进行嘲弄。瑟菲尔说要攻打哈肯尼人最好从尔格桑提明附近进行。保罗把新组建的部队调到尔格桑提明,并将西北方向的新洞窟尔格桑哈尔格的一支部队派去侦察,发现了哈肯尼人的堡垒布莱丹哈尔格。保罗接着派部队进攻这个堡垒并取得胜利。这仗打胜后,保罗一边开采香料,一边扩大地盘。
一天,史帝加让保罗送罗拉回家,尽管心里不愿意,保罗还是把罗拉送回了透奴丹提明。回到城堡,史帝加与保罗一起到走私村落西边的阿克坦哈尔格,找到了弗瑞曼的女祭司加妮。加妮不愿帮忙,保罗和她单独到沙漠中谈心,得到她的爱情和帮助。在加妮和史帝加的帮助下,保罗用香料在村落中买到了波音枪等装备。
回到城堡,听到公爵乘坐的小飞机被哈肯尼人击落身亡的消息。瑟菲尔认为小飞机根本不能抵挡哈肯尼人。史帝加教会保罗驾驭沙虫的方法。回到宫殿,瑟菲尔正满处找他。瑟菲尔凭直觉认为除了沙虫外,战胜哈肯尼的东西应该在城堡中。这时杰西嘉在宫殿里发现了一个有绿色植物的房间,保罗有了绿化沙丘的想法。加妮带保罗到西边的海席亚特克洞窟见到加妮的父亲,科学家派达特·凯恩斯。派达特给了保罗球茎,保罗便派弗瑞曼人绿化沙丘,收集水份。有了水份会使香料减少,因此绿化工作只能在开采过香料的地方进行。
这时,保罗的感应能力越来越高,终于可以喝下弗瑞曼人的圣物生命之水了。喝了生命之水后,就可以在城堡中和全球的弗瑞曼首领通话了。
战争还在继续,保罗的队伍节节胜利。阿瑞肯泰霸正流行一种怪病。保罗把加妮留在那里治病,就回到城堡继续指挥战斗。这时加妮突然失踪,经查是哈肯尼人所为。保罗与哈肯尼人全面作战,救出加妮。最后占领了除哈肯尼家族宫殿外的全部敌方据点。
保罗将所有的朋友集中在一起,来到离哈肯尼宫展最近的阿瑞肯提明,并派遣拥有核子武器的部队摧毁哈肯尼宫殿的原子防护层,取得最后胜利。保罗驾机前往哈肯尼的宫殿接收,竟然见到大帝。这才明白大帝派他们到沙丘开采香料,是要借哈肯尼消灭他们。大家废黜了大帝,立保罗·亚崔迪为新的大帝。