本片講述在1868年航運界傳言南海中有海怪破壞船隻，各國政府被迫派遣軍艦維護航道安全，及調查海怪真僞。不料調查艦被不明怪物撞沉，只有阿洛亞斯教授、助手康索及魚叉手尼德藍被鸚鵡螺核子潛艇救起。該船由尼莫艦長指揮，對運載軍火船艦均予擊沉。尼莫敬重阿洛亞斯之成就，將其視爲上賓。潛艇要返回瓦康尼亞基地，中途到深海探索海底世界，此處是該船糧食之主要來源。教授爲其科技動力來自海底貂殖的技術驚歎不已，但尼德藍一心想逃跑，卻在荒島中被食人族逐出。他又查出基地位置，用瓶子裝信向外通知。到達瓦康尼島時，軍艦已圍住該基地。尼莫破壞基地，引起核子爆炸，尼莫亦中彈命危，臨死前將鸚鵡螺號駛入海底墳場加以破壞。