El prestigioso biólogo marino Pierre Aronnax es invitado por el gobierno de los Estados Unidos a unirse a un buque de guerra en una expedición exploratoria con el fin de encontrar a un monstruo marino que destroza a acorazados y navíos mercantes en aguas del Pacífico. Luego de varios meses de esfuerzos en vano, el USS Abraham Lincoln presencia el hundimiento de un barco cerca de su ruta y, al ir a su encuentro, descubre al monstruo con el cual traba combate. Pero el buque es hundido y Aronnax, su ayudante, y el experimentado arponero Ned Land flotan a la deriva en el océano. Cuando la suerte parece estar echada, descubren al cuerpo del monstruo, que resulta ser un buque submarino fuertemente acorazado llamado Nautilus y está al mando del Capitán Nemo, quien decide retenerlos. Nemo es un brillante inventor y estratega, que se ha planteado a sí mismo y a su tripulación la misión de destruir todo barco de guerra y buque que transporte materiales militares que encuentren en su camino. Pero con el paso del tiempo, Aronnax descubrirá el oscuro pasado de Nemo y que detrás de su deseo de justicia se esconde una insaciable sed de venganza.