Disneyn animaatiohitin Atlantis: kadonnut kaupunki pelottomat tutkimusmatkailijat ovat palanneet. Ensimmäisellä tutkimusmatkallaan Milo Thatch seurueineen löysi kuuluisan vedenalaisen kaupungin ja pelasti salaperäisen valtakunnan ja sen asukkaat. Nyt Milo, Kida ja muu ryhmä ovat valmiita uuteen toimintaan. Rymän on lähdettävä Atlantiksesta, kun pinnalla tulee ongelmia ja salaperäiset voimat ovat päässeet valloilleen. Uusi etsintäretki ulottuu tomuisista erämaista pohjoisten vuorten jäisille huipuille ja matkalla he joutuvat kohtaamaan jättiläismäisiä merihirviöitä, huikeita henkiä ja väkeviä taruja. Kesken tutkimusretken Kida saa selville kaupunkinsa lumottujen kristallien mahtavat voimat ja joutuu lopulta päättämään, onko viisaampaa piilottaa Atlantiksen sydän vai jakaa sen valo muun maailman kanssa.