Trois navires automates, chefs d'oeuvre d'horlogerie et d'orfèvrerie, créés à la fin du XVIème siècle, sont aujourd'hui conservés dans trois musées européens, à Ecouen, à Londres et à Vienne.

Réunis pour le première fois dans ce film - l'un d'eux a été exceptionnellement démonté à l'occasion du tournage -, ils livrent peu à peu leur histoire.

On y retrouve Rodolphe II, empereur germanique et grand collectionneur, Hans Schlottheim, célèbre maître horloger, et aussi Charles Quint, quelques autres personnages, des artistes, des savants. Des figurines sur le pont jusqu'aux mécanismes qui les animaient, les trois navires retracent dans leur sillage une page de l'histoire de la Renaissance.