1866年，有人以为在海上见到了一条独角鲸，法国生物学家阿龙纳斯最后发现那是一艘名为诺第留斯号的潜艇，并且带着仆人康塞尔和一个捕鲸手，跟随尼摩船长乘坐这艘潜艇在海底做了两万里的环球探险旅行。尼摩是个不明国藉的神秘人物，他在荒鸟上秘密建造的这艘潜艇不仅异常坚固，而且结构巧妙，能够利用海洋来提供能源。阿龙纳斯通过一系列奇怪的事情，终于了解到神秘的尼摩船长仍与大陆保持着联系，用海底沉船里的千百万金银来支援陆地上人们的正义战争。