Nad Marsem pojawia się tajemniczy sześcian. Kontrolerka misji Mackenzie Wilson zostaje wyznaczona do zbadania obiektu, który może na zawsze odmienić losy świata.
Kiedy pułkownik Protheroe zostaje znaleziony martwy na plebanii, nikt nie wygląda na zaskoczonego. Ciekawie robi się dopiero wtedy, kiedy do morderstwa przyznają się zarówno wdowa, jak jej kochanek.
Fabularnie "Dzieci Diuny" łączy w sobie wątki z drugiego i trzeciego tomu cyklu: "Mesjasza Diuny" i "Dzieci Diuny". Tematem filmu jest walka Paula Atrydy z zakonem Bene Gesserit, który nie potrafi kontrolować Muad'Diba, a także wydarzenia, które miały miejsce po odejściu Paula na pustynię, kiedy rozpoczęła się Ekologiczna Transformacja Diuny, a na Arrakis pojawił się tajemniczy starzec zwany Kaznodzieją.