Le professeur Tournesol lance un vibrant appel en faveur de la lutte contre la faim dans le monde. Peu de temps après, il reçoit en provenance de Valence une orange bleue, fluorescente. Le fruit lui a été envoyé par le professeur Zalamea, un biologiste espagnol réputé, qui pense avoir trouvé là le moyen de bouleverser la production d'agrumes dans le monde. La nuit suivante, l'orange est subtilisée. Inquiet, Tournesol décide de partir pour Valence. Tintin, Milou et le capitaine Haddock l'accompagnent. Lorsqu'ils arrivent à la résidence de Zalamea, le savant a disparu. Seul son frère est là pour les accueillir. Puis c'est au tour de Tournesol de disparaître mystérieusement...