Экранизация основана на всемирно известном романе Жюля Верна «20 000 лье под водой», который до сих пор поражает воображение своими невероятными подводными приключениями. Действие разворачивается в 1860 году, когда молодой француз Пьер Арронакс увлечён идеей доказать существование морского чудовища, которое, по его теории, стоит за исчезновением торговых судов. В ходе исследовательской экспедиции его корабль терпит крушение, и герой оказывается на борту необыкновенной подводной лодки — Наутилуса. Её хозяин, суровый и властный капитан Немо, встречает спасателей не сразу тепло, но затем устраивает для них поразительную экскурсию, погружая в тайны морского дна и демонстрируя дивные сокровища океана. Между тем компаньон Пьера Нед Ленд не намерен оставаться пленником и мечтает овладеть судном. Ситуацию осложняет роман между Арронаксом и дочерью Немо — Марой. В ходе очередной экспедиции к Антарктиде лодка сталкивается с тяжёлой поломкой под ледяной поверхностью, угрожающей гибелью всему экипажу. Вместе пассажирам и команде приходится отбросить личные обиды и амбиции, сплотиться и найти путь к спасению.