一八六六年，海上發現了一只疑似為獨角鯨的大怪物，阿羅納克斯教授受邀參加追捕行動。在追捕過程中，他和他的仆人孔塞伊以及捕鯨手尼德，蘭德不幸落水，漂流到了怪物的脊背上。原來，所謂的怪物是一艘構造奇妙的潛艇。潛艇艇身堅固，利用海水發電，由一位神秘人物-尼摩在大洋中的一座荒島上秘密設計建造而成。尼摩艇長邀請阿羅納克斯教授三人一同探秘海洋世界，他們從太平洋出發，經歷了擱淺、被士著圍攻、同鯊魚搏斗、冰原封路、“海怪”襲擊等許多驚險刺激的奇遇。阿羅納克斯教授三人還能平安回到自己的家鄉嗎？