Merentutkija Pierre Arronax lähtee aluksellaan "Abraham Lincoln" merelle tutkiakseen laivoihin kohdistuvia hyökkäyksiä. Hän haluaa todistaa teoriansa tuntemattoman meripedon aiheuttamista vahingoista. Mutta kun hänen aluksensa joutuu hyökkäyksen kohteeksi, selviää, että peto onkin sukellusvene, Nautilus, jonka on rakentanut erinomainen, mutta järjetön kapteeni Nemo. Pierre miehistöineen vangitaan ja he joutuvat uskomattomalle matkalle ihmeellisen meren syvyyksiin.