Per liberare gli oceani da un mostro sconosciuto la marina degli Stati Uniti allestisce una spedizione, cui prendono parte il professor Aronax, il suo domestico Conseil e il fiociniere Ned Land. Ma una collisione fra il "mostro" - il sottomarino corazzato Nautilus - e la nave americana, sbalza in mare i tre, i quali vengono salvati dallo straordinario battello. Ha inizio così la loro incredibile e affascinante peregrinazione nel profondo o alla superficie degli oceani, in balia del misterioso capitano Nemo, fino al giorno in cui verrà loro rivelata la personalità di quest'uomo:  un vendicatore spietato di torti subiti dal suo popolo - l'India - per il quale l'incanto delle solitudini sottomarine è intensamente legato all'odio verso l'Inghilterra e il mondo dell'imperialismo ottocentesco.
Il finale, con la sua drammaticissima peripezia, segna una tra  le espressioni maggiori di Jules Verne.