Ο γάλλος φυσιοδίφης καθηγητής Αρονάξ, μαζί με τον πιστό του υπηρέτη Κονσέιγ, και τον σκληροτράχηλο φαλαινοθήρα Νεντ Λαντ, συμμετέχουν σε μια αποστολή για να ανακαλύψουν ένα θαλάσσιο τέρας που σπέρνει τον τρόμο στις θάλασσες όλου του κόσμου. Όμως, το μόνο που θα ανακαλύψουν είναι ο Ναυτίλος, το υποβρύχιο του αινιγματικού κάπτεν Νέμο, ο οποίος για να κρατήσει μυστική την ύπαρξή του αιχμαλωτίζει τους τρεις άντρες. Τους επόμενους μήνες ο καθηγητής και οι σύντροφοί του θα επισκεφθούν τη χαμένη Ατλαντίδα, θα ψαρέψουν μαργαριτάρια, θα αντιμετωπίσουν ένα γιγάντιο καλαμάρι, θα δεχτούν επίθεση από μια φυλή κανίβαλων και θα ζήσουν απίστευτες περιπέτειες στα βάθη των ωκεανών.