Пионера Петю Константинова, отдыхающего в лагере «Артек», награждают книгой «Путешествие Гулливера» Джонатана Свифта. Вместе со своими друзьями Петя отправляется на парусной лодке на морскую прогулку к островам Адалары. Там пионервожатый вслух читает ребятам книгу. Во время чтения Петя засыпает, и ему снится сон, в котором он оказывается в мире Гулливера. «Новый Гулливер» — первый фильм в мировом кинематографе, в котором актер действует в художественном пространстве, созданном средствами мультипликации.
Режиссер Аркадий Громов готовится к съемкам нового фильма. Он решает ближе познакомиться с жизнью учёных и приходит в Институт Солнца. Светлые умы видятся ему отшельниками, которые отреклись от всего земного. Со временем он понимает, что это не так. В то же самое время молодая артистка оперетты Вера Шатрова пробуется на первую роль в кино. Ей предстоит сыграть крупного ученого, руководительницу Института Солнца Ирину Никитину. Удивительно, но Вера похожа на свою героиню, как близнец. Благодаря этому удивительному сходству девушка то и дело попадает в нелепые ситуации. Участие в них принимает и режиссер Громов.
Главные герои фильма — донецкие шахтеры, которые работают на угольных шахтах Донбасса. К ним приезжает конструктор Трофименко, который изобрел совершенно новый угольный комбайн, призванный облегчить тяжелый труд шахтеров. Испытания показали, что комбайн требует доработок. А само донецкие шахтеры, тем временем, выступают за улучшение условий своего труда, в том числе и с привлечением новых технологий. Однако, автоматизация процессов выявляет недостаток квалифицированных кадров. Многим шахтерам приходится уехать, чтобы получить необходимое образование.