Barcelone, 1532, Esteban, 12 ans, apprend qu'il est un enfant trouvé en mer par un certain Mendoza. À la suite de la mort du père Rodriguez, son tuteur, il décide de partir à la recherche de ses origines.

Esteban est monté à bord de l'Esperanza. Il fait alors la connaissance de Zia, une jeune inca, capable de lire les quipus. Mais les enfants sont rapidement découverts...

L'Esperanza se prépare à affronter le terrible détroit de Magellan. Mendoza est le seul à pouvoir diriger le navire durant cette longue et terrible épreuve...

Le bateau ne résiste pas à une énorme tempête. Tandis que le commandant et l'équipage s'enfuient, Mendoza, Sancho et Pedro tentent de libérer Esteban et Zia enfermés au fond de la cale.

Esteban, Zia, Mendoza, Sancho et Pedro ont échoué sur l'île des Galapagos. Mais ils ne sont pas seuls et une mystérieuse créature semble les observer...

Nos amis font la connaissance de Tao, un jeune garçon qui prétend descendre du très ancien peuple de Mu. Ce dernier savait qu'ils viendraient un jour sur son île.

C'est à bord du fabuleux bateau le Solaris, que le petit groupe part rejoindre le Nouveau-Continent. Mais ils sont poursuivis par les Espagnols.

Pendant que Pizarro force Zia à déchiffrer un quipu, Esteban, Tao, Sancho et Pedro sont faits prisonniers. Quant à Mendoza, il est chargé de faire parler Zia...

Nos héros ont réussi à s'échapper et retrouvent le Solaris. Pour se venger, les Espagnols décident d'attaquer le village de Tohaka. Dans le même temps, le galion de Gomez se rapproche dangereusement.

Zia veut retrouver le chemin de son village. L'unique moyen d'y parvenir est de trouver un passage secret caché à l'intérieur même du fort gardé par les Espagnols.

Les trois amis arrivent au village de Zia malheureusement déserté par ses habitants. Ils sont capturés par Gomez et Gaspard qui les enferment dans un temple.

Gomez et l'armée espagnole partent à la poursuite d'Esteban, Tao et Zia qui ont fuit le village inca et se sont réfugiés au fort de l'Aigle Noir. Gomez décide alors de l'attaquer.

Au Vieux Pic, nos amis découvrent un cadran solaire et un globe céleste qui ont une signification mystérieuse. Esteban y trouve aussi une surprise : il rencontre quelqu'un qui connaît son père...

Esteban retourne au fort de l'Aigle Noir pour récupérer la partie manquante de son pendentif détenue par Mendoza. Le médaillon est en effet la clé qui ouvrira les Cités d'or.

Pour récupérer le canon que leur a volé Mendoza, Gomez et ses soldats attaquent de nouveau le fort. Esteban et ses amis réussissent à s'enfuir vers le Vieux Pic.

Nos héros continuent à marcher sur le plateau des Andes. Mais soudain, ils sont attaqués par les géants de la tribu des Urubus du lac Titicaca...

Pour se venger, les Urubus cherchent à capturer Zia. Le seul moyen de leur échapper est de traverser la Vallée de la Mort afin de rejoindre la montagne Pachamama où se trouverait la première Cité d'or.

Esteban et ses compagnons viennent de découvrir le Grand Condor. Sur le quipu qu'il porte dans son bec, ils déchiffrent un message annonçant un grand danger...

Le Grand Condor emmène nos amis vers l'ouest, en suivant le soleil. À la tombée de la nuit, le Condor atterrit. Mais l'armée espagnole de Pizarro surgit alors...

Nos héros retournent au Vieux Pic pour obtenir des renseignements sur le pays Maya. Sur place, ils découvrent que Gomez et ses hommes tentent de prendre d'assaut la vieille ville.

Le Grand Condor traverse un orage et doit soudain se poser en pleine jungle amazonienne. Nos amis reprennent leur marche quand, soudain, deux femmes apparaissent. Ils sont alors emmenés dans un village...

Toute l’équipe est logée dans des appartements luxueux, mais sous haute surveillance. Les hommes parviennent néanmoins à sortir et à faire le tour des environs. Dans le palais, la sorcière Omuro s’entretient avec la reine : elle ne croit pas qu’Esteban soit le fils du soleil, et menace de malédiction si son imposture n’est pas punie. Elle aurait voulu reprendre le sacrifice, mais la reine a juré devant le miroir de la lune qu'elle ne ferait pas de mal aux nouveaux venus ; par dépit, elle veut avoir la vie de Morca, une jeune servante — la préférée de la reine — pour apaiser le dieu.

Le Grand Condor atteint la mer et longe la côte ; devant lui s’étend un grand arc-en-ciel. Soudain, les lumières du tableau de bord s’illuminent et le manche de pilotage se fige, rendant l’appareil incontrôlable. Le Grand Condor semble aspiré par l’arc-en-ciel et entame un piqué vertigineux pour terminer sa course au fin fond d’une immense fosse qui semble avoir été creusée en pleine forêt. Malgré plusieurs tentatives, Esteban est incapable de faire redémarrer la machine ; au contraire, la cabine s’ouvre et le bec de l’oiseau, en s’abaissant, creuse une cavité dans la paroi de la grotte.

Le jour se lève sur les ruines de la cité maya, et Tao a de nouveau disparu. Esteban et Zia le retrouvent à l’entrée du souterrain qui conduit à la salle du masque de jade. Il a trouvé dans son encyclopédie la signification des idéogrammes qu'il n’a pas pu traduire la veille : ce serait le masque qui contiendrait la clef du mystère. Les enfants décident d’un commun accord de retourner dans la salle, où le mécanisme de destruction s’est arrêté et les portes se sont rouvertes.

A la nuit tombée, les enfants atteignent enfin le haut de la montagne, et y découvrent un lac dont le fond est couvert d’or. Mais ils sont bientôt repérés par des indiens et faits prisonniers pour avoir osé se baigner dans la fontaine sacrée, et pire : Marinché et le docteur sont déjà là, et les habitants du village sont à leur ordres.

Toute l’équipe continue sa route suivant les indications du manuscrit que Tao vient de traduire : « Le serpent aux ailes recouvertes d’une toile d’or, franchissant les montagnes et traversant les prairies, a atteint le marais des dieux de la pluie pour y créer une nouvelle capitale. ». Qui pouvait bien être ce serpent ailé ? Un étranger d’une race différente ? Ces questions restent sans réponse, et d’ailleurs les héros ne s’y attardent pas : leur ventre est creux et ils préfèrent capturer un iguane pour le repas !

Esteban et ses amis poursuivent leur route vers l'est, en suivant les indications fournies par le manuscrit. Alors qu'en pleine jungle de longs hurlements se font entendre, ils se retrouvent soudainement face à une haute falaise coupée en deux par une faille. Les hurlements entendus sont ainsi ceux du vent, soufflant violemment entre les parois rocheuses. Mendoza décide d'emprunter le chemin du vent, mais Sancho et Pedro déclenchent une avalanche de rochers en trébuchant et d'énormes blocs dévalent les hautes falaises. Par miracle, tous s'en sortent indemnes.

Avant de quitter la ville, l’équipe constate avec regret que Tétéola vient de délivrer ses maîtres du temple où ils étaient enfermés. En s’enfonçant dans la forêt, les héros finissent par atteindre un fleuve, qu'ils traversent avec un radeau de fortune. Malheureusement, après avoir traversé des rapides, des embruns au loin signalent la présence d’une chute d’eau ! L’embarcation se rompt et les enfants évitent la noyade de justesse.

Les héros continuent leur marche dans la jungle et arrivent devant une montagne étrangement pointue qui semble émettre de la lumière. Le vase de Tao réagit à ce curieux phénomène en brillant lui aussi. Cela ne fait pas de doute : cette montagne ne peut-être que le mystérieux « Bouclier Fumant ».

Les héros n’ont pas pu échapper au commandant Calmèque, un des officiers à la solde de Ménator, et celui-ci révèle aux enfants la fonction du grand cristal qu'abrite le bouclier fumant. Il s’agit en fait d’un dispositif qui transforme la chaleur et la lumière en énergie plus facilement utilisable.

Le répit des héros aura été de courte durée, car déjà les cris des Olmèques se font entendre. Mais par chance, des mayas arrivent à temps pour les sortir de ce mauvais pas. Il s’agit de la troupe de Viracocha, le fiancé de Maïna, même s’il est beaucoup plus âgé qu'elle ; c’est un habitant du village du Nouveau Soleil.

Sous le clair de lune, une grande procession s’organise autour du Bouclier Fumant : ce sont les troupes Olmèques qui préparent un assaut contre le village des insoumis mayas ; et bientôt, le village du Nouveau Soleil est encerclé !

Lorsque le Grand Condor atterrit au village du Nouveau Soleil, ce n’est pas une acclamation qui attend les enfants. Au contraire, les villageois sont tous rassemblés autour de Papa Camayo mourant... En s’avançant, Zia reconnaît son père et est partagée entre le bonheur de le retrouver et la tristesse de le voir souffrant.

Lorsqu'Esteban et Tao se réveillent, le village est curieusement calme : tous les hommes sont partis à l’attaque du Bouclier Fumant. Là-bas, la bataille qui semblait d’abord être à l’avantage des mayas change de ton car la base des Olmèques est bien protégée. Mais Mendoza apporte aux indiens la ruse des armées européennes, et en construisant des tours en bois, les soldats gagnent en efficacité.

Non loin du Bouclier Fumant, les enfants s’interrogent sur leur sort : doivent-ils pénétrer à l’intérieur de la base pour aider Viracocha ? Tao quant à lui se souvient des paroles de Papa Camayo à propos des Olmèques : s’ils cherchent une source d’énergie comparable à celle du soleil, ne vont-ils pas périr avec elle, comme c’est déjà arrivé à ses ancêtres ? Ces propos sont interrompus par Gaspard et Gomez et ceux-ci forcent les enfants à rentrer dans le quartier général des Olmèques, car ils ont la certitude qu'une cité d’or s’y cache.

La machine des Olmèques a tôt fait de prouver son incroyable pouvoir de destruction : son rayon incandescent vient à bout en quelques minutes de nombre de soldats mayas. Esteban, Tao et Mendoza partent à bord du Grand Condor pour contrer les Olmèques, même si — ne possédant aucune arme — ils n’ont aucune idée de la façon de procéder.

La nuit tombe sur le lac, et la machine olmèque, dans laquelle Tao est toujours retenu prisonnier, tournoie à la recherche des deux autres enfants. Lorsqu'ils reprennent connaissance, Esteban et Zia se trouvent dans un lit ; devant eux, un étrange personnage dont le visage est caché derrière un masque doré. Mais il y a beaucoup plus surprenant : les enfants sont en fait actuellement à l’intérieur même d’une montagne creuse sur une île au beau milieu du lac... L’étranger se dit être le Grand Prêtre gardien des cités d’or, et il a bien sûr remarqué les médaillons que portent les enfants...

Au-dehors, le jour se lève enfin. Sur la berge, camouflée entre les arbres, se trouve la machine des Olmèques. De la salle de contrôle, Ménator donne l'ordre d'assiéger l'îlot dissimulant la cité d’or : l'engin prend alors son envol et se scinde en cinq parties distinctes afin de détruire la porte extérieure pour pouvoir s'y introduire...