「太陽の神殿」では、ペルーを舞台に前作の「ななつの水晶球」の謎が解き明かされます。

さらわれたビーカー教授を探し、ペルーにやってきたタンタンたち。

船に潜入すると、そこは薬で眠らされたビーカー教授がいたが、インディオのケチュア族のチキートに見つかり、一旦退却。

その隙にビーカー教授は山奥へと連れ去られ、それを追うタンタン。

しかし敵に見つかり、乗っていた列車を切り離され、ハウハとい町で足止めを食らうことに。

タンタンに助けられたことに恩義を感じた、インディオのオレンジ売りの少年ソリーノは道案内を買って出ることに。
ラマを連れ険しい山道を進み、絶壁から雪山、ジャングルという厳しい旅が続いたが、ジャングルの滝壺にうっかり落ちたタンタンは偶然秘密の通路を見つける。

その先にはインカ族の巨大な神殿があったが、インディオに捕まってしまう・・・タンタン達は無事に危機を乗り越えられるのか！？