本片讲述在1868年航运界传言南海中有海怪破坏船只,各國政府被迫派遣军舰維護航道安全,及調查海怪真伪。不料調查舰被不明怪物撞沉,只有阿洛亚斯教授、助手康索及鱼叉手尼德藍被鹦鹉螺核子潜艇救起。该船由尼莫舰长指挥,对运載军火船舰均予擊沉。尼莫敬重阿洛亚斯之成就,将其視為上宾。潜艇要返回瓦康尼亚基地,中途到深海探索海底世界,此處是该船粮食之主要来源。教授為其科技動力来自海底貂殖的技术惊叹不已,但尼德藍一心想逃跑,却在荒岛中被食人族逐出。他又查出基地位置,用瓶子装信向外通知。到达瓦康尼岛時,军舰已围住该基地。尼莫破坏基地,引起核子爆炸,尼莫亦中彈命危,临死前将鹦鹉螺号驶入海底坟场加以破坏。