故事發(fā)生在1866年，當(dāng)時海上的人們發(fā)現(xiàn)了一只所謂獨(dú)角鯨的大怪物，阿龍納斯接受了邀請并參加捕捉行動，在捕捉過程中卻不幸與其仆人康塞爾掉入水中，卻意外游到了這只怪物的脊背上。后來得知這只驚動一時的獨(dú)角鯨原來是一艘構(gòu)造奇妙的潛水船。這潛水船是一位叫尼摩船長的人在大洋中的一座荒島上秘密建造的，其船身堅(jiān)固，利用海洋發(fā)電。尼摩船長邀請阿龍納斯作海底旅行。他們從太平洋出發(fā)，途經(jīng)珊瑚島、印度洋、紅海、地中海，然后進(jìn)入大西洋，看到許多稀罕的海生動植物和水中奇異景象。最后，當(dāng)潛水船到達(dá)挪威海岸時，阿龍納斯不辭而別，把他所有知道的海底秘密公之于世。