Ліричне «я», від імені якого ведеться оповідання, — це «мимороб», безіменний інженер, обслуговуючий Міму — машину, відтворюючу чуттєві образи, вловлюються з найвіддаленіших куточків Всесвіту. Мимороб і Міма разом з вісьмома тисячами пасажирів і екіпажем знаходяться на борту «голдондера» Аниара, що здійснює звичайний рейс з Доріс (колишньої Землі) на Планету Тундр (так тепер, в сорок третьому столітті, називається Марс). Політ голдондера закінчується катастрофою. Круто повернувши і уникнувши тим зіткнення з астероїдом, Аниара потрапляє в потік каміння. Лавіруючи серед них по ламаній траєкторії, вона втрачає управління (виходить з ладу «Саба-агрегат») і, остаточно збившись з курсу, спрямовується в порожнечу в напрямку недосяжного сузір’я Ліри.
На щастя, всі основні вузли голдондера («теплопровід, светопровод і система гравитащии») в порядку. Впали в апатію після несподіваної паніки і відчаю пасажири потроху приходять в себе. Становище у них незавидне. Їм належить «нескінченна одіссея»: ні зрушити, ні повернутися назад, ні викликати допомогу не можна, «локсодромная» швидкість руху Аниары теж не настільки велика, щоб вони могли сподіватися, що при їх життя Аниара могла б долетіти до сузір’я, на яку спрямований її ніс.
Опинилися в стані вимушеного неробства, люди шукають, чим би зайняти себе. Незабаром виникають екзотичні релігійні секти, чимала частина пасажирів та екіпажу стає «йургопоклонниками» («йург» — танець), проводять весь свій час в плотських задоволеннях. Їм у цьому допомагають жриці любові — «йургини» Дейзі, Йаль, Тщебеба і Либидель. Задоволення (Мимороб теж віддає їм належне — з Дейзі) допомагають забутися… але не повністю: більшість восьмитисячного населення Аниары (розміри голдондера величезні, його довжина — 14 000 футів, ширина — 8000) воліє проводити час в залах Міми, передає стереоскопічну картинку того, що відбувається на інших планетах і зоряних системах — всюди, де існує життя. Створена людиною, Міма має здатність до саморозвитку, більш того, вона наділена свідомістю і деякою ступенем свободи — в будь-якому випадку змусити її брехати неможливо. Міму можна тільки вимкнути, з чим аниарцы не погодилися б: видовища інших світів, скільки б жахливі і пригнічююче вони не були, — а здебільшого Міма передає картини розпаду: він у космосі переважає — все ж відволікають думки пасажирів від власної долі.
Але ось на шостому році подорожі Міма починає передавати страшні бачення того, що відбувається на Доріс: згорає у вирі вогняного «фотонотурба» країна Гонд, потім у киплячу лаву перетворюється величезний Дорисбург, батьківщина Аниары. Міма доносить до пасажирів не тільки «картинку», але також почуття і думки, які гинуть на Землі: з «товщі каменя» до них звертаються мерці — оглохший від вибуху і осліплий від світлового спалаху. Тепер аниарцы розуміють, що означає вислів «коли кричатиме каміння». Побачене і почуте надовго паралізує їхню волю і бажання жити. Дивно поводиться після передачі і Міма: спочатку в її роботі виявляються перешкоди, потім вона вимагає ремонту і просить виключити її, на шостий день Міма заявляє Миморобу, що вона осліпла, і відмовляється працювати: її свідомість травмовано — Міма знищує себе.
Відтепер люди опиняються в повній самоті. Остання ниточка, що зв’язувала їх з миром, обірвана. Не дивно, що багато аниарцы віддаються спогадам про минуле. Мимороб, як би замінюючи Міму, оформляє їх внутрішні монологи. У самому абстрактному монолозі Космічний матрос, який раніше працював на перевезеннях людей з Доріс на Планету Тундр (на Марсі розташовується тепер кілька зон, які називаються Тундра 1, Тундра 2 і т. д.), розповідає про своє кохання до Ноббі, самовідданої жінки, допомагала бідним і зневіреним людям і любила навіть мізерну і чахлу рослинність тундри і її отруєний металами тваринний світ. З монологів стає ясно, в якій механізований пекло перетворилася Доріс-Земля — живе полум’я палаючої деревини показують на неї школярам як зразок дуже давньої дивини. У спогадах інших пасажирів, як би між іншим спливають основні віхи пройденого людством шляху: до XXIII століття «блискуче царство людини / в диму війни блищало все тьмяніше, / проекти гуманістів провалилися, / і знову доводилося рити траншеї». Потім «згусток зоряної пи
Л
і» затулив Землю від Сонця на цілих 10 століть, і настала нова епоха зледеніння, науки і мистецтва в результаті прийшли в занепад, але не зникли зовсім, а ще через десяток століть пил розсіявся, і світ відновився в колишньому блиску.
Але виглядає він на рідкість нелюдяно. Подорожі людей на Марс змушені: з-за довгих воєн землян між собою і з іншими планетами Доріс отруєна радіоактивністю. У космопортах Дорисбурга людей сортують, згідно з показаннями їх «психоперфокарт». «Непридатний гонд» (тобто людина), і замість Планети Тундр його відправляють на болота Венери, а там поміщають в «Особнячки І голи», призначені для безболісного умертвіння їх мешканців. Земна область Гонд, притулок втікачів з Дорисбурга, знищена «фотонотурбом». Підірвана, мабуть, за наказом правителів Доріс, планета Ринд з її головним містом Ксиномброй: оголена рабиня — полонянка з цього міста, прикрашає собою «летючий сад» Шефорка — повновладного командира Аниары (і в минулому коменданта «Особнячків Иголы»), фантоми «ксиномбр», як фурії помсти, переслідують аниарцев уві сні. Взагалі, майбутнє людства постає на сторінках поеми занадто жорстоким, розмитим і хаотичним — саме таким його пасажири Аниары і згадують. І все ж їм, змученим від безглуздя буття, він бажана, і вони віддали б все, щоб повернутися назад.
Марні спроби Мимороба відновити Міму. І немов на смешку над сподіваннями аниарцев зовсім поруч з ними відбувається неймовірна подія — в ту ж сторону, що і Аниара, проноситься, обганяючи її, спис! Воно випущено невідомо ким. І невідомо з якою метою. Але воно задає загадку кожному — «спис пронизав усіх». Це сталося на десятий рік подорожі. Аниарцы живуть тепер в очікуванні дива. Але їх підстерігають зовсім інші несподіванки: то вони потрапляють в скупчення космічного пилу, що викликає паніку на кораблі (у результаті розбиті збільшували зоровий об’єм інтер’єрів дзеркала, а їх осколками зарізали кілька «йургинь»), то їх охоплює моторошне відчуття нескінченного падіння у колодязь (і Миморобу коштує чималих зусиль їх з цього стану вивести).
Як з’ясовується, болісніше всього — відчуття безцільності життя. Шефорк, всевладний керівник польоту, робить спробу подолати його по-своєму: він засновує культ своєї особистості, вимагає принесення людських жертв. І що ж? Пасажирів Аниары він цим не здивував: Мім нагодувала їх видовищами більш страшними, фрагменти їх можна переглянути заново частково відновленому Миморобом Мимохранилище. Так проходять двадцять чотири роки. До результату їх багато жителів Аниары вмирають природною смертю. У їх числі страшний Шефорк: переконавшись, що його владні претензії нітрохи підданих не чіпають, і розіп’явши наостанок на чотирьох потужних магнітах кількох служителів власного культу, він, у минулому теж вбивця, стає напередодні смерті самим пересічним обивателем — влада живиться навіяними ілюзіями, які жителі Аниары сприймати в їх особливому положенні не в змозі. Мимороб з сумом згадує свою спробу забутися в обіймах нісенітної красуні Дейзі (вона давно померла) і свою любов до Изагель, жінку-пілота, яка пішла з життя з власної волі. Енергія Аниары на кінець. Розташувавшись навколо Міми, біля її підніжжя, що залишилися в живих, зібравши всю свою мужність, «звільняють час від простору».