Varios navíos habían encontrado en el mar "una cosa enorme": un cuerpo largo, fusiforme, fosforescente a veces, mayor que una ballena y mucho más veloz.
Un científico, el profesor Aronnax, se une a la expedición de la fragata Abraham Lincoln, que sale de Nueva York, en olor de multitud, con la misión de perseguir al supuesto monstruo y exterminarlo. Pero la fragata fracasa en su empresa. El pretendido cetáceo arremete contra ella y la deja fuera de combate. El profesor Aronnax, su fiel criado Consejo el arponero Ned Land están a punto de perecer ahogados, pero les recoge un extraño navío. Se trata de un submarino que, al mando de capitán Nemo, recorre todos los mares.
Pero, ¿quién es en realidad el capitán Nemo? ¿Por qué ha roto sus lazos con los demás hombres, con la civilización?
El profesor Aronnax no puede averiguarlo todo acerca de tan misterioso personaje. Sólo sabe que el capitán Nemo es un formidable hombre de ciencia, un ingeniero de mente genial que ha hecho posible la existencia de un artefacto realmente prodigioso, casi mágico: el Nautilus.