Vuonna 1868 tulee merenkulku epävarmaksi, koska huhujen mukaan merihirviö upottaa laivoja Etelämerellä. Eräs fregatti purjehtii asiaa tutkimaan, mutta myös tämä laiva uppoaa. Vain kolme miestä jää henkiin. Legendaarinen kapteeni Nemo ottaa heidät vangeikseen ja vie heidät sukellusveneeseensä Nautilukseen, joka toimii tuntemattoman voiman avulla. Kolmikko joutuu jännittävään, täynnä vaaroja olevaan seikkailuun uskomattoman kauniissa, mutta myös julmassa merenalaisessa maailmassa.