1866年，法國自然科學家阿龍納斯教授應邀去參加一次鏟除海怪的行動。可是，海怪沒有見著，阿龍納斯教授卻成了俘虜，和仆人康塞爾、捕鯨手尼德·蘭被關進了一艘神秘的潛水艇，被迫開始了一次長達十個月、行程兩萬里的海底旅行。海底世界異常奇妙，可失去自由的煎熬卻讓人難以忍受。最終，任一次大風暴中，他們成功地逃了出來。這次旅行讓阿龍納斯教授洞悉了海底的秘密，可又有誰知道潛水艇的主人尼摩船長的秘密呢？