1866年，海上发现了一只被断定为独角鲸的大怪物，人们都感到非常惊奇。法国巴黎自然科学史博物馆的副教授阿龙纳斯接受邀请，前去参加追捕，他在追捕过程中不幸落水，但他并没有被淹死，而是恰好落到了怪物的“脊背”上。其实这怪物不是什么独角鲸，而是一艘构造奇妙的“鹦鹉螺”号潜水艇。正是这艘潜水艇救了他。　　潜水艇船长尼摩邀请阿龙纳斯一起进行海底旅行，他们从太平洋出发，经过珊瑚岛、印度洋、红海、地中海，进入大西洋。在这旅途中，他们看到了许多罕见的海底生物和水中的奇异景象，又经历了许多惊险曲折，最后到达了挪威海岸。