故事開始，法國生物學家阿龍納斯應邀參加對一隻被認為是海上獨角鯨的追捕。

追捕過程中，阿龍納斯及其僕人康塞爾以及魚叉手尼德蘭三人不幸落水。

三人泅水爬到怪物脊背上才發現它不是獨角鯨，而是一艘構造精巧的潛艇。潛艇船長尼摩是個不明國籍、自稱“跟整個人類斷絕了關系”的神秘人物。尼摩船長邀請他們一起乘潛艇到海底旅行。

他們從太平洋出發，途經珊瑚島、印度洋、紅海、地中海、大西洋、南極等，看到許多罕見的海底動植物和海底奇觀，也經歷了許多危險。但在尼摩船長帶領下，在各位船員努力下，他們克服了這一切困難。

最後，尼摩船長與潛艇在挪威海岸的大漩渦水城失蹤，阿龍納斯與兩位同伴醒來時已躺在附近漁民的小木屋中，對船長及諾第留斯號的去向也一無所知。

看了這篇文章，我感覺到其實作品還告誡人們在看到科學技術造福人類的同時，還應重視防止被壞人利用危害人類自身的行為，提出要熱愛海洋生物，譴責濫捕觀念和行為。