Дія фільму відбувається в одній з капіталістичних країн. Робітник Томас Ланн очолює революційний виступ на заводі «Геліум». Воно жорстоко придушене, і Ланн заарештований. Товариші по революційній боротьбі допомагають Ланну втекти із в'язниці. Він
пробирається в Росію, щоб зв'язатися з Подобєдом, винахідником потужного приладу «Промінь смерті», який може забезпечити перемогу підготовлюваного революційного повстання. Про існування «Променя смерті» дізнаються ватажки фашистської організації. Одночасно з Ланном вони пробираються в СРСР і викрадають винахід Підобєда. Після низки пригод, кривавих сутичок, боротьби з ворогами Ланн заволодіває приладом і повертається на батьківщину. На завод «Геліум» він потрапляє в розпал повстання і з допомогою «Променя смерті» робітники висаджують в повітря послані проти них бомбардувальники.
Перший варіант сценарію фільму називався «Повелитель заліза» — так само, як і роман Валентина Катаєва, що вийшов приблизно в той самий час.
Після виходу у прокат фільм був підданий різкій критиці в радянській пресі. Лев Кулєшов спробував пояснити провал стрічки, пославшись на те, що ним був поставлений експериментальний фільм, який повинен був виконати лише декілька поставлених перед ним завдань. «Промінь смерті» повинен був продемонструвати високу підготовку акторів майстерні Кулєшова та уміння ставити масові сцени, показати, що, незважаючи на мізерне матеріальне забезпечення, колектив здатний знімати фільми на тому ж технічному рівні, що й зарубіжні виробники, затвердити монтаж як засіб художнього вираження, а не технічного елементу створення фільмів.[2]