Professor Aronnax, betjänten Conseil och harpuneraren Ned Land jagar ett havsmonster som sägs ha sänkt många skepp och sjömän. Men vidundret visar sig vara av plåt. Som "fria" fångar ombord pp kapten Nemos ubåt Nautilus får männen uppleva fantastiska världsomseglingar under havet. De råkar ut för många äventyr, söker skatter i sagolika undervattenslandskap, upptäcker den sjunkna staden Atlantis och slåss mot jättebläckfiskar.