Afin d'échapper à un mariage avec l'ennuyeux scientifique Aristobulus Ursiclos, Helena Campbell déclare à ses oncles Sib et Sam qu'elle ne se mariera qu'après avoir vu le Rayon vert qui, selon les légendes écossaises dont la jeune fille est friande, permettrait à ceux qui l'ont observé de voir clair en leur coeur ainsi qu'en celui des autres. S'ensuit alors un voyage où les héros cherchent à voir ce rayon avec beaucoup de patience dans les parages de l'Écosse, pourtant peu favorables à son observation à cause des brumes. Après de nombreuses vaines tentatives à cause de divers incidents causés par des nuages, des nuées d'oiseaux ou la voile d'un bateau, au loin, qui vient leur cacher le soleil, le phénomène se présente, mais chacun des deux personnages principaux est alors trop occupé à découvrir l'amour dans les yeux de l'autre pour faire attention à l'horizon.