La novela sumerge al lector en una aventura bajo el mar, narrada por el profesor Pierre Aronnax. Tras la aparición de una misteriosa criatura marina que amenaza las embarcaciones, Aronnax, su fiel criado Conseil y el arponero Ned Land se embarcan en una expedición a bordo del Abraham Lincoln para darle caza. Sin embargo, durante el viaje, un ataque de la enigmática bestia los lanza por la borda. Rescatados por la casualidad, descubren que no están en una isla, sino en una impresionante estructura metálica: un submarino. Allí conocen al enigmático Capitán Nemo, quien les revela que, al haber descubierto su secreto, no podrán regresar a la superficie, comenzando así un increíble viaje por las profundidades oceánicas a bordo del avanzado submarino Nautilus.