دوشیزه هلنا کمبل عهد کرده است تا وقتی پرتو سبز را ندیده، ازدواج نکند. چراکه طبق افسانه‌ای قدیمی، پرتو سبز این خاصیت را دارد که هر کس ببیندش، دیگر به‌هیچ‌وجه در مسائل احساسی اشتباه نمی‌کند. کسی که بخت با او یار باشد و یک بار ببیندش، به‌وضوح حس می‌کند که در دل خود و دیگران چه می‌گذرد.

از این رو، دایی‌هایش ساموئل و سباستین ملویل تصمیم می‌گیرند هر طور شده این خواستۀ او را برآورده کنند. پس  همگی راهیِ سفری ماجراجویانه می‌شوند.

اما هر بار کسی یا چیزی، مثلاً هوای ابری، دسته‌های پرندگان یا بادبان‌های قایق‌هایی در دوردست، مانع از تحقق این خواسته می‌شوند.

برای اینکه بفهمید عاقبت دوشیزه کمبل موفق به دیدن پرتو سبز می‌شود یا نه، با او و مابقی مسافران همراه شوید.

به نظر می‌رسد ژول ورن در این اثر قصد دارد دیدگاهی مخالف با بقیۀ آثارش داشته باشد. در این داستان، روحیۀ مثبت و علمی‌ای که در آریستوبولوس اورسیکلوس، دانشمند پرمدعا و کسل‌کننده، تجسم یافته است، در ماجرای عاشقانه‌ای که روایت می‌شود، تسلیم هنر، خیالپردازی و تخیل شاعرانه می‌شود.

اریک رومر، کارگردان نامی موج نو فرانسوی، از ایدۀ "پرتو سبز" برای خلق فیلمی به همین نام در سال ۱۹۸۶ بهره برده است.