Події починаються з повідомлень про появу таємничих морських істот, які викликають хаос серед моряків та мешканців прибережних районів. Професор П'єр Аронакс, відомий морський біолог, вирушає в експедицію, щоб дослідити ці явища, у супроводі свого вірного асистента Конселя та гарпунера Неда Ленда. Під час подорожі їхній корабель "Авраам Лінкольн" зазнає нападу жахливої морської істоти. У хаосі, що виник, трьох чоловіків викидають за борт, і врешті-решт вони опиняються віч-на-віч з істотою, лише для того, щоб дізнатися, що насправді це технологічно просунутий підводний човен під назвою "Наутілус".
Їх бере на борт капітан Немо, таємнича і загадкова постать, який виявляється вченим-відступником, що розірвав усі зв'язки з цивілізацією. Немо пояснює, що він розробив революційну технологію і прагне дослідити глибини океанів на своєму самодостатньому судні, вільному від обмежень і конфліктів наземного світу.