Akcja utworu rozgrywa się u podnóża masywu tatrzańskiego w 500 lat po zakończeniu wojny, która spowodowała zagładę cywilizacji europejskiej. Na gruzach starego świata powstały prymitywne enklawy społeczne. Ich członkowie wyparli się przeszłości, kultury, wiedzy naukowej. W świadomości barbarzyńców zachował się jednak mit o potężnym mieście rządzonym przez naukowców, którzy rozpętali pożogę wojenną. Legenda okazuje się prawdą. Niezwykła metropolia istnieje naprawdę, a swoje ocalenie zawdzięcza intuicji wynalazcy – Pawła Nella, który otoczył ją „nieprzeniknionym zamknięciem elektrycznym, rozciągając nad dachami specjalne sieci umożliwiające chwytanie pocisków. Ów wynalazca zbudował również potężne gmachy – Wieże Milczenia, służące jako broń ostateczna na wypadek ataku barbarzyńców. Miastem kieruje Rada Magów złożona z uczonych i techników. A ono samo stanowi odmianę utopii instrumentalnej. Maszyny wykonują pracę same. Odzież i żywność otrzymuje się ze związków chemicznych i rozdaje za darmo obywatelom.

Beztroska wizja szczęścia ma także drugie, całkiem inne oblicze. Odkrycie tajemnicy nieśmiertelności wywołuje drastyczny spadek przyrostu naturalnego. Przeobrażenia w sferze emocjonalnej i obyczajowej odbierają potrzebę wiary, religii, sztuki. Powstaje problem czasu wolnego od pracy. W opustoszałych akademiach zakłada się Pałace Rozkoszy. Napoje zapomnienia uwalniają od kłopotów, zmartwień, trosk o dzień jutrzejszy. Prawie nikt nie rozumie już zasad funkcjonowania skomplikowanych ciągów technologicznych. Tymczasem coraz częściej maszyny zaczynają odmawiać posłuszeństwa. W mieście H powstają sekty „ludzi natury” domagające się otwarcia bram, współpracy z plemionami barbarzyńców. Bohaterem powieści jest Andrzej Wola, urodzony w niewielkiej osadzie założonej na gruzach Krakowa, który wyrusza na poszukiwanie tajemniczego grodu. Utalentowany, inteligentny młodzieniec zdobywa zaufanie naukowców, przywraca sprawność instalacjom energetycznym, buduje nawet statek kosmiczny, który zamierza wysłać w kierunku Wenus. Postawiony w sytuacji ostatecznej (najazd barbarzyńców) zamierza ocalić miasto przed zagładą uruchamiając legendarne wieże Nella. Tajemnicze promienie niszczą, co prawda, hordy najeźdźców, ale puszczonych w ruch kołowrotów nie można już zatrzymać; ogromne ilości wydzielanego ciepła naruszają równowagę środowiska naturalnego. Ziemia ginie – żar płonącej materii przenika przez skorupę globu. Andrzej Wola podejmuje próbę ucieczki na skonstruowanym przez siebie pojeździe, towarzyszy mu narzeczona, a „szalona siła uderza w ich statek i rzuca w bezmierne przestrzenie Kosmosu”.

Fabuła „Miasta Światłości” antycypuje założenia katastroficznego nurtu dwudziestolecia (powieści St. Ignacego Witkiewicza, Aleksandra Wata, Jalu Kurka; koncepcje filozoficzne Oswalda Spenglera, Mariana Zdziechowskiego, Floriana Znanieckiego), ale bliska jest również dekadenckim, postawom „końca wieku”, nastrojom neoromantycznym zawartym w utworach Jerzego Żuławskiego, Tadeusza Konczyńskiego. Uczeni kierujący losami warownego grodu nie są w stanie ocalić miasta przed zagładą, muszą przyznać się do porażki, potwierdzić fiasko założeń utylitarnych. Postęp instrumentalny nie może zapewnić szczęścia, przeciwnie-zagraża poczuciu bezpieczeństwa, trwałości stosunków społecznych. Konstrukcja Pawła Nella (Wieża Milczenia) jest synonimem ukrytej siły, szczytowym osiągnięciem′ człowieka w dziedzinie postępu technicznego, ale jednocześnie zwiastuje bliską zagładę świata. Jest to zasadnicza różnica w porównaniu z przesłaniem Nowego wspaniałego świata. U Huxleya nie pojawia się koncepcja „cudownego wynalazku” – jego wizja stanowi bardziej pesymistyczną prognozę jutra, ponieważ wskazuje na nieuchronność i nieodwołalność opisywanych przemian. Tymczasem „Miasto Światłości” nawiązuje do toposu genezyjskiego, sugerując możliwość odrodzenia gatunku na nowej, innej planecie.