Venedik’ten Napoli’ye deniz yoluyla seyahat eden bir mühendis ve bilim insanı, Türkler tarafından esir alınarak İstanbul’a getirilir. İstanbul’da hastalığı iyileştirildikten sonra bir paşanın ilgisini çeker ve paşa tarafından kendisine tamamen benzeyen “Hoca” adlı bir kişiye hediye edilir.
Gerçek ismi gizli olan Hoca, Venedikli gibi bilimle ve özellikle astronomiyle ilgilenmektedir. Aynı zamanda felsefi sorularla kendini ve çevresini anlamaya çalışmaktadır. Ancak, çevresindekileri aptal olarak gören Hoca’nın bilimsel çalışmaları bir türlü başarıya ulaşmaz.
Hoca, Venedikli ile birçok ortak projede yer alır ve onunla garip bir efendi-köle ilişkisi kurar, aynı zamanda arkadaşlık da ederler. Birlikte kendilerini tanımaya, alternatif astronomi teorileri geliştirmeye ve mükemmel bir namaz saati tasarlamaya çalışırlar. Bu süreçte Hoca, kehanetlerinin doğru çıkması sayesinde Padişah’ın dikkatini çeker. Ancak, Padişah üzerinde istediği etkiyi bir türlü sağlayamaz.
İstanbul’da patlak veren bir veba salgını, Hoca’nın aradığı fırsatı sunar. Venedikli, hastalıktan korkarak Heybeliada’ya kaçsa da, Padişah’ın yardım çağrısı Hoca’yı onu bulup geri getirmeye yönlendirir. İkili, çeşitli bilimsel ve istatistiksel analizler yaparak vebanın hangi tarihte sona ereceğini öğrenirler.
Sonunda, Hoca müneccimbaşı unvanını alır ve Padişah’tan, hayalindeki durdurulamaz silahı yapma yetkisini ister. Onay alındıktan sonra, Hoca evde kapanıp buluşu üzerinde çalışırken, Venedikli saraya gidip rahat bir yaşam sürmeye başlar.
Ancak, altı yıl süren ve büyük bir maliyete mal olan silah, savaşta beklenen başarıyı gösteremez. Bu başarısızlıkla başa çıkmak için Hoca, Venedikli’nin kimliğini üstlenir ve onun yerine geçerken Venedikli Hoca rolüyle İstanbul’a geri döner. Venedikli, İstanbul’da Hoca’nın rolünü üstlenip evlenir ve dört çocuğuyla birlikte Gebze’ye yerleşir.
