En 1864, lors d'une excursion en mer près de Glasgow, Lord et Lady Glenarvan découvrent à bord de leur yacht, le Duncan, une bouteille contenant un message de détresse. Il émane du capitaine Grant, disparu avec son navire, le Britannia, et indique une latitude précise mais une longitude illisible. Touchés par cette découverte, et rejoints par les jeunes enfants du capitaine Grant, Mary et Robert, ainsi qu'un géographe distrait, Jacques Paganel, les Glenarvan décident de monter une audacieuse expédition. Leur objectif : parcourir le globe le long du 37e parallèle pour retrouver le capitaine et ses compagnons, malgré l'incertitude du lieu exact du naufrage et les dangers d'un tel voyage autour du monde.