Il tema portante di Dune è la lotta politica fra tre case nobiliari: la Casa Corrino, detentrice del trono imperiale, e le due case maggiori Atreides e Harkonnen.

Il duca Leto Atreides il Giusto è un uomo di grande carisma che incarna i migliori ideali della casa Atreides, giustizia e fedeltà ai propri subordinati. Grazie a queste qualità il duca riscuote grande popolarità fra le altre case nobiliari che formano il Landsraad, il consiglio che affianca l'imperatore nel governo dell'impero. Inoltre il duca, con l'aiuto dei suoi abili aiutanti Duncan Idaho, Gurney Halleck e il mentat Thufir Hawat ha addestrato un forza combattente capace di competere in abilità con i temuti Sardaukar imperiali, per quanto numericamente molto più piccola.

Per queste ragioni l'imperatore Shaddam IV della casa Corrino comincia a considerare il duca una minaccia al suo trono e decide che la casa Atreides deve essere distrutta. Non potendo ricorrere ad un attacco diretto, che scatenerebbe una rivolta di tutte le altre case, Shaddam decide di sfruttare una faida secolare fra gli Atreides e gli Harkonnen come copertura, con l'assistenza dell'astuto e crudele Barone Vladimir Harkonnen.

Lo scenario per la trappola è fornito dal pianeta Arrakis, detto Dune. Si tratta di un mondo ostile coperto da un unico immenso deserto, con una scarsa popolazione, i Fremen, costretta a vivere stentatamente risparmiando ogni goccia d'acqua, in pochi rifugi protetti (i sietch). La superficie priva di significativi rilievi e di mari è frequentemente spazzata dalle tempeste di Coriolis, micidiali uragani con venti anche di ottocento chilometri orari saturi di sabbia abrasiva. Nel deserto, inoltre, scorrazzano i vermi delle sabbie, gigantesche creature lunghe centinaia di metri, invulnerabili a quasi ogni arma umana e con migliaia di denti cristallini capaci di triturare qualsiasi materiale.

Nonostante la sua inospitalità, Arrakis è forse il mondo più importante della galassia in quanto è l'unica fonte della più preziosa merce dell'impero: la spezia (o Melange), una droga capace di allungare la vita, mostrare il futuro e dischiudere tutte le potenzialità della mente umana. La spezia inoltre è essenziale ai navigatori della Gilda spaziale nel pilotaggio delle grandi astronavi che assicurano il commercio e la comunicazione fra i mondi dell'impero, delle quali la Gilda detiene il monopolio, in più è necessaria ai mentat (unica forma di calcolatori permessi dalla Jihad Butleriana in quanto computer umani) ed alle stesse "streghe" del bene Gesserit per le loro capacità di preveggenza e scovare la verità; perciò sulla spezia si basa tutta l'economia della galassia. Per tutte queste ragioni, vista l'importanza del pianeta, Arrakis non appartiene a nessuna casa nobiliare, neppure a quella imperiale, ma viene assegnato in gestione ad una delle Case Maggiori dall'imperatore, secondo criteri che riflettono i complessi equilibri di potere dell'universo di Dune e che coinvolgono anche altre potenti organizzazioni come la sorellanza delle Bene Gesserit. La gestione di Arrakis rappresenta una grande responsabilità per un casato che deve garantire una costante produzione di spezia ad ogni costo, ma è anche l'opportunità per accumulare immense ricchezze.

Da molti anni Arrakis è affidato al controllo degli Harkonnen, che governano la popolazione con pugno di ferro, sfruttandola al limite della schiavitù. L'imperatore Shaddam, in complicità con lo stesso Barone Harkonnen, annuncia il passaggio della gestione alla famiglia Atreides che deve quindi trasferirsi in massa dal pianeta natale Caladan. La decisione ha un duplice scopo politico, preparando la giustificazione per il successivo attacco Harkonnen e sviando i sospetti dall'imperatore, e militare, allontanando gli Atreides dalla loro base di potere e costringendoli a combattere su un terreno estraneo.

Il duca Leto è consapevole della trappola che si sta organizzando contro di lui, tuttavia egli possiede una conoscenza che i suoi nemici non hanno: i Fremen. I Fremen sono gli abitanti indigeni di Arrakis, un popolo duro, temprato dalle avversità del pianeta, perfettamente adattato alla vita nel deserto, diffidente verso gli estranei ai quali si mescolano raramente. A causa della loro esistenza segregata, le genti provenienti da altri mondi considerano i Fremen un popolo primitivo, soprattutto gli Harkonnen che li hanno sempre trattati come animali da cacciare fino allo sterminio, cosa questa che ha generato nei Fremen un profondo odio nei loro confronti.

A differenza di tutti gli altri, il duca Leto e i suoi collaboratori si sono resi conto di come i Fremen possiedano invece una cultura sofisticata e una tecnologia avanzata, esemplificata dalle famose tute distillanti che permettono ad un uomo di sopravvivere nel deserto per giorni senz'altra acqua che quella contenuta nel suo corpo. Essi, inoltre, sono stati i primi a notare l'analogia fra l'asprezza delle condizioni ambientali di Arrakis e quelle di Salusa Secundus, il pianeta prigione dove vengono addestrati i terribili guerrieri Sardaukar, la guardia personale dell'Imperatore, reputati a ragione i migliori soldati della galassia. Tale analogia ha fatto sorgere in Leto l'idea che i Fremen potrebbero essere trasformati in una forza militare capace di rivaleggiare e persino superare le imbattibili truppe scelte dell'imperatore, un esercito formidabile al servizio di chiunque riesca a guadagnare la fiducia di questo popolo orgoglioso e schivo. Confidando in questa opportunità, il duca decide di obbedire agli ordini dell'imperatore e si trasferisce su Arrakis con i suoi collaboratori e la sua famiglia: la concubina lady Jessica e il loro figlio Paul.

A complicare ulteriormente la trama degli intrighi politici si aggiungono le particolari circostanze riguardanti la nascita del ragazzo che introducono nello scenario un'ulteriore soggetto segretamente interessato alle vicende. Lady Jessica appartiene alla sorellanza delle Bene Gesserit, un millenario ordine composto (per motivi fisiologici) da sole donne. Lo scopo ufficiale dell'ordine è lo sviluppo del pieno potenziale della mente umana attraverso un rigido addestramento, che conferisce alle sue adepte straordinarie capacità di osservazione, ragionamento e memoria, manipolazione della mente altrui mediante la voce e la psicologia, controllo delle proprie funzioni biologiche e perfino, nel caso delle Reverende Madri, accesso completo alle memorie genetiche di tutte le proprie antenate femmine, in più sempre le reverende madri hanno il compito di conservare determinate "linee genetiche" per i loro scopi, ovvero tramite accoppiamenti (anche ai limiti degli incesti) riescono a selezionare determinati individui cosi scelti geneticamente ad esclusivi scopi di eugenetica. Per tutte queste ragioni alle scuole Bene Gesserit vengono affidate le figlie della più alta società imperiale e le adepte stesse sono spesso scelte come compagne dalla nobiltà.

La sorellanza tuttavia ha anche scopi meno noti, tutti concernenti un programma di accoppiamenti selettivi volti a migliorare la qualità della specie umana fino a creare il cosiddetto "Kwisatz Haderach", un essere dotato del potere di preveggenza e capace di accedere a tutte le memorie dei suoi antenati (non solo a quelli femminili), ovvero di avere una reverenda madre maschile.

Al programma di accoppiamenti partecipano le stesse adepte Bene Gesserit, in special modo quelle che sono entrate a far parte delle Case Maggiori. Lady Jessica(figlia del barone Vladimir Harkonen - che è omosessuale) faceva parte di un passo cruciale di tale programma in quanto avrebbe dovuto dare al duca Leto una figlia femmina. In seguito la ragazza avrebbe potuto essere fatta sposare a Feyd-Rautha Harkonnen, erede del barone Vladimir, ponendo fine alla faida prima che essa distruggesse una o entrambe le due famiglie facendo perdere alla sorellanza due preziose linee genetiche. Tuttavia Jessica disobbedì agli ordini per amore del duca e concepì un figlio maschio.

Paul Atreides è la figura centrale dell'opera, un adolescente di grandi capacità, addestrato dalla madre nelle tecniche Bene Gesserit e dagli uomini di suo padre nelle più sofisticate tecniche militari.

Giunti su Arrakis, gli Atreides si trovano di fronte al difficile compito di assumere il controllo del pianeta e rimettere in moto la produzione di spezia, tentando nel contempo di riorganizzare le proprie forze in vista dell'attacco che sanno inevitabile. Essenziale a questo scopo è guadagnare il più presto possibile la fiducia e l'aiuto dei Fremen, cosa che il duca inizia ad ottenere grazie al suo carisma e alle sue qualità umane.

Ad aiutarli nella transizione c'è Liet Kynes, planetologo imperiale e "Arbitro del Cambio", titolo di colui che, in rappresentanza dell'imperatore, verifica che il passaggio di consegne fra due Case maggiori avvenga secondo le regole. Kynes, si scoprirà presto, è un capo Fremen e mentre collabora con gli Atreides cerca di valutare se i nuovi padroni possano rappresentare un'opportunità oppure una minaccia. Qui si apre una nuova parentesi, anni prima la Missionaria Protectiva, un agenzia segreta del bene Gesserit volta a creare mitologie e misteri fra la popolazione, diffonde il mito del salvatore dagli Harkonnen, il topo del deserto Muad'ib, tramite leggende create ad Hoc la popolazione freemen si accorgerà che il salvatore da loro tanto desiderato si rispecchia molto a quel giovane ragazzo venuto da fuori avendo costui effettuato molte azioni profetizzate dalla profezia creata ad hoc anni or sono dal Bene Gesserit.

Di fatti Jessica comincia a scoprire nei Fremen un profondo spirito religioso, e si rende conto che molta di tale religione è frutto dell'influenza delle Bene Gesserit. All'interno della sorellanza una sezione, la Missionaria Protectiva che ha anche il compito di disseminare nelle culture più primitive della galassia superstizioni che possano essere in seguito sfruttate in missione per ottenere protezione e aiuto. Su Arrakis tale opera si è naturalmente combinata con l'innato fervore religioso dei Fremen, generando un culto fortemente imitativo delle pratiche della sorellanza e basato sull'attesa di un messia, il Mahdi "Colui che ci guiderà al paradiso". Secondo le profezie il messia sarebbe giunto da un altro mondo e sarebbe stato figlio di una Bene Gesserit. È dunque con un certo sconcerto che Jessica si accorge che i Fremen, in privato, si riferiscono a suo figlio Paul come Lisan Al-Gaib, "La voce dal mondo esterno", un altro nome per il loro messia.

Mentre Leto e i suoi sono impegnati alla scoperta dei tanti misteri e peculiarità di Dune, l'attacco Harkonnen giunge prima del previsto e si rivela assai più massiccio di qualsiasi stima: ben dieci legioni di soldati harkonnen, ai quali sono mescolati Sardaukar (i temibili e violenti soldati dell imperatore) travestiti. Il piano del barone Vladimir comprende inoltre un fattore che gli Atreides non sono stati capaci di anticipare: la presenza fra di loro di un traditore. Si tratta del dottor Yueh, il medico personale del duca, un uomo insospettabile in quanto soggetto al "condizionamento imperiale" Suk, una forma di condizionamento mentale che impedisce al soggetto di arrecare qualsiasi danno ad un altro essere umano. Il processo è reputato irreversibile e infrangibile, tanto che i medici Suk sono autorizzati a curare persino l'imperatore. Gli Harkonnen tuttavia riescono nell'impresa di piegare Yueh al loro volere sfruttando come arma di ricatto sua moglie, da loro catturata anni prima ed uccisa senza che il medico ne sapesse niente, e la fama delle terribili atrocità cui essi sottopongono i loro prigionieri.

Al momento dell'attacco Yueh disattiva lo scudo energetico del palazzo e narcotizza il duca Leto, Paul e Jessica. Privi di guida e di difesa, le truppe Atriedes vengono decimate e gli Harkonnen riprendono il controllo del pianeta. Il duca e la sua famiglia vengono catturati, così come Thufir Hawat. Gurney Halleck riesce a fuggire con un piccolo gruppo di soldati e trova rifugio presso i contrabbandieri di spezia che da sempre vivono ai margini della società di Dune (e che il duca Leto aveva deciso di lasciare in pace per usarli come via di fuga proprio in previsione di una situazione del genere). Duncan Idaho invece al momento dell'attacco si trova presso una comunità Fremen, avendo guadagnato il rispetto del suo capo, impegnato a convincere questo popolo a schierarsi apertamente con gli Atreides.

Ottenuta la vittoria, il barone Harkonnen ricompensa Yueh rivelandogli di avere ucciso la moglie già da tempo e facendo uccidere lui stesso dal suo consigliere Piter de Vries, un mentat deviato particolarmente sadico, vero autore del piano per la distruzione degli Atreides. Yueh aveva però a sua volta preparato una trappola per il barone: dopo aver neutralizzato Leto con un farmaco paralizzante, aveva impiantato in un suo dente una capsula di gas velenoso. Quando il barone, ucciso Yueh, si avvicina a Leto per rinfacciarli la sua vittoria, questi rompe la capsula liberando il gas, tuttavia sbaglia i tempi e riesce ad uccidere soltanto Piter de Vries.

Riguardo Paul e Jessica, il barone decide di ucciderli per eliminare una volta per tutte i rivali Atreides, tuttavia ciò andrebbe contro i desideri dell'imperatore che non ha mai desiderato l'estinzione della famiglia (con la quale è lontanamente imparentato) ma soltanto il ridimensionamento del loro potere. Visto l'uso diffuso nell'impero di veridiche (adepte Bene Gesserit particolarmente addestrate nell'arte di percepire se una persona sta mentendo), il barone ha bisogno di poter affermare di fronte all'imperatore con assoluta sincerità di non essere stato responsabile (direttamente) delle loro morti, perciò ordina che vengano portati nel deserto e lasciati a morire lì.

Paul e Jessica tuttavia riescono ad uccidere le loro guardie e a fuggire. Sull'ornitottero con il quale sono stati portati nel deserto trovano un pacco lasciato per loro da Yueh, con un kit di sopravvivenza Fremen completo di tute filtranti, acqua, vari strumenti, oltre ad una lettera di spiegazioni e l'anello ducale, che il dottore aveva messo in salvo per Paul. Sempre grazie ai preparativi di Yueh i due vengono poi ritrovati da Duncan Idaho, che li nasconde in una base Fremen dove vengono accolti ad Liet Kynes. Qui scoprono il più custodito segreto di questo popolo: da anni i Fremen sono impegnati in un processo di profonda trasformazione ecologica del loro pianeta, con l'obiettivo di rendere l'ambiente più accogliente per gli umani. Tale progetto è stata ispirato dal precedente planetologo imperiale, padre di Liet, e comporta un lento e laborioso processo fatto di piccoli interventi, come il consolidamento delle dune con vegetazione e la raccolta dell'umidità atmosferica mediante condensatori. Il lavoro coinvolge l'intera popolazione Fremen ed è destinato a durare alcuni secoli, ma essi sono un popolo paziente. Paul propone a Liet un'alleanza con gli Atreides, di cui il ragazzo è ora il duca, promettendo di aiutarli nella loro impresa accelerando il processo, ma mentre discutono la base viene scoperta da forze Harkonnen alla ricerca dei fuggitivi. Grazie al sacrificio di Duncan e Liet, Paul e Jessica riescono a fuggire a bordo di un ornitottero e fanno perdere le loro tracce gettandosi in una tempesta di Coriolis.

Dati certamente per morti, il barone Harkonnen si convince senza ombra di dubbio della definitiva vittoria e procede con i suoi intrighi, animato da un'ambizione che vorrebbe portare la famiglia Harkonnen addirittura al trono imperiale. Come primo passo, affida il governo di Arrakis al nipote Rabban ordinandogli di spremere da Arrakis tutto il profitto possibile, per ripagare la Casa dell'enorme prezzo pagato alla Gilda Spaziale per il trasporto delle truppe sul pianeta. In realtà il barone desidera che la popolazione prenda ad odiare Rabban per poterlo poi sostituire con Feyd-Rautha, suo erede designato. La crudeltà del cugino permetterà al secondo e ben più promettente nipote di presentarsi alla gente di Arrakis come un salvatore, creandosi una base di consensi e potere su un pianeta tanto cruciale nella politica galattica e mettendolo in una buona posizione per una ulteriore ascesa.

Intanto Paul e Jessica riescono a sopravvivere alla tempesta e a fare un atterragio di fortuna in un punto sconosciuto del pianeta. Costretti ad abbandonare il velivolo danneggiato, iniziano un difficile viaggio a piedi attraverso il deserto. Sotto la pressione delle avversità e grazie all'esposizione alla spezia, cui è sottoposto fin dal suo arrivo su Arrakis, alcuni dei poteri di Paul cominciano a risvegliarsi ed alcune vaghe visioni di possibili futuri si fanno strada nella sua mente. Grazie a tali visioni, Paul vede una possibile via per la restaurazione degli Atreides e la rivincita sui suoi nemici, a patto che riesca a sopravvivere al deserto ed a prendere contatto con i Fremen. Insieme a queste, però, egli vede altre e più inquietanti possibilità: immagini di eserciti fanatici inneggianti il suo nome, sguinzagliati per la galassia in una jihad che travolge incalcolabili vite.