Foundation and Earth est l’histoire de la quête d’un homme pour justifier une décision qu’il a déjà prise. L’histoire commence avec Golan Trevize demandant pourquoi il avait décidé que toute l’humanité devrait faire partie de Gaia. Gaïa est une planète d’une seule conscience, un seul super organisme, dans un sens. Trevize explique peu à peu qu’il a pris cette décision en écartant l’idée d’un autre plan, celui qui n’est jamais expliqué. Ce plan, conçu par Hari Seldon, dépend de deux vérités fondamentales – qu’il y ait un nombre suffisant de personnes impliquées pour que les données statistiques puissent être projetées, et que les gens ne soient pas conscients des résultats projetés du plan.
Trevize pense qu’il manque quelque chose et que la réponse se trouve sur Terre. Ce n’est que lorsqu’il atteint la lune terrestre que Trevize décide que devenir un seul organisme est la meilleure réponse car le plan de Seldon ne tient pas compte du fait que la vie intelligente d’autres galaxies pourrait interférer avec les humains, provoquant même une guerre et l’autodestruction. Il raisonne que si tous font partie de la plus grande conscience, tous ne seront intéressés que par ce qui est le mieux pour le plus grand bien. Lorsqu’il atteint cette destination, il découvre également que le robot, Daneel, a joué un rôle dans ses voyages, le guidant vers cet endroit parce que Daneel est « en train de mourir ». Daneel dit à Trevize que ce sont en fait les robots, dont Daneel, qui ont créé plusieurs mondes et sociétés, dont Gaia.
Le compagnon de voyage de Trevize est un érudit – Pelorat – qui connaît bien les mythes entourant l’existence de la Terre. Pelorat a rencontré un Gaian nommé Bliss et les deux deviennent physiquement et émotionnellement impliqués. Les trois partent à la recherche de la Terre et des réponses que Trevize cherche. Ils voyagent vers une série d’endroits, chacun avec l’espoir de trouver des informations qui offriront l’emplacement de la Terre. Ils rencontrent des planètes étranges, comme Comporellon, où ils sont détenus parce que le gouvernement veut leur vaisseau. Trevize convainc le ministre des Transports de leur permettre de partir. La ministre l’autorise parce qu’elle est superstitieuse à propos de la Terre et croit que quiconque en quête de son emplacement est susceptible de provoquer la colère de « Celui » qui punit. Ils visitent Aurora, une planète sans humains mais avec des ruines de bâtiments qui donnent un indice. Ils sont chassés de la planète par une meute de chiens sauvages. Ils visitent Solaria, une planète peuplée de seulement douze cents humains, tous vivant dans la solitude. Chacun possède des pouvoirs spéciaux qui leur permettent de conduire l’énergie qui alimente les robots qui s’occupent de ses besoins quotidiens. Ils rencontrent Bander l’hermaphrodite qui leur parle d’abord puis les informe qu’il envisage de les tuer. Bliss essaie de l’arrêter et le tue par inadvertance. Alors qu’ils s’échappent, ils découvrent que Bander a un enfant. Ils apprennent également que l’enfant est trop jeune pour prendre en charge l’évasion de Bander et emmener Fallom avec eux alors qu’ils échappent aux robots gardiens.
Leur prochain arrêt est la Melpomenia inhabitée où ils trouvent des indices supplémentaires sur l’emplacement de la Terre et sont immédiatement inondés de mousse qui pousse très rapidement en présence de leur base de carbone. Ils atteignent ensuite Alpha avec sa seule île, appelée Nouvelle Terre. La planète entière est de l’eau, mais pour cette seule étendue de terre. Les gens semblent amicaux et Trevize a des relations sexuelles avec une belle femme nommée Hiroko. Fallom sait jouer de la flûte et hypnotise les gens avec son talent. Puis Hiroko dit à Trevize qu’elle l’a infecté avec un virus mortel mais inactif et qu’il sera activé une fois que les hommes de la planète reviendront de la pêche. Trevize et les autres s’échappent pendant la nuit. Finalement, ils trouvent la Terre pour découvrir que leurs craintes avaient été confirmées et que la planète était radioactive. Aucune vie ne pourrait y survivre et Trevize passe du temps à essayer de décider quoi faire. C’est en fait Fallom qui tente de prendre le contrôle du navire afin de retourner sur sa planète natale qui attire l’attention de Trevize sur la lune. Une fois sur place, ils découvrent le robot Daneel, âgé de vingt mille ans, qui raconte qu’il était responsable de l’établissement de Solaria, de la Nouvelle Terre et de Gaia. Après avoir parlé avec Daneel, Trevize découvre qu’il est prêt à confier le destin de l’humanité à Gaia. Daneel révèle qu’il est « en train de mourir » et qu’il a besoin de fusionner avec un cerveau humain pour prolonger sa propre vie et continuer son travail. Il veut Fellom.
Le livre se termine avec Trevize, Pelorat et Bliss toujours sur la lune et apparemment prêts à passer à la phase suivante du développement de Galaxia, un organisme unitaire à l’échelle de la galaxie composé de toutes les créatures sensibles. La dernière phrase du livre est peut-être un avant-goût de ce qui va arriver dans le prochain épisode. Trevize dit qu’il ressent un « coup de poing soudain » et essaie de le rejeter, disant qu’il n’y a pas d’ennemi « déjà ici et parmi nous ». La dernière phrase se lit comme suit : « Et il n’a pas baissé les yeux pour rencontrer les yeux sombres de Fallom – hermaphrodite, transductif, différent – alors qu’ils se posaient, insondables, sur lui. »