3000 год нашей эры. Вселенная полностью исследована. Человечество перешло на новый уровень развития и вместе с другими высокоразвитыми цивилизациями образовало «Великое кольцо», объединение межгалактических государств с общей информационной сетью, единой системой сигналов и базой данных, способствующей прогрессу науки и искусства. Экспедиционная команда Земли возвращается после успешного завершения миссии на планете Зирда. На расстоянии всего двух световых лет от Солнца корабль оказывается в опасной близости к никогда ранее не замеченной звезде, что заставляет его совершить вынужденную посадку на безымянной планете, где они находят заброшенный космический корабль, созданный неизвестной цивилизацией, которая, похоже, представляет угрозу для всего человечества.

Роман «Туманность Андромеды» является первым произведением в «космическом цикле» Ивана Ефремова о будущем Земли, ставшей частью галактического объединения цивилизаций «Великого Кольца». Продолжение цикла составляют повесть «Сердце Змеи» и роман «Час Быка».