В основе сюжета — судьба геологической экспедиции Константина Собинина, отправленной на поиски алмазных месторождений. Вступив в борьбу со стихией, геологи мужественно противостоят холодам и пожарам, отрезавшим путь к продовольствию и спасению. Спасая жизни друг друга, они не забывают о своей главной миссии — передать на материк сведения о драгоценной находке. «Неотправленное письмо» — один из самых неоднозначных фильмов Калатозова. За несвойственный советскому кино трагизм картина подверглась резкой критике, что не помешало ей стать одним из главных фильмов Каннского кинофестиваля.