Em 1866, o Professor Pierre M. Aronnax e seu assistente Conseil, que estão em São Francisco para pesquisar relatos de um monstro marinho gigante atacando navios no Oceano Pacífico, são convidados a participar de uma expedição para procurar tal criatura. Durante a busca, eles e o arpoador Ned Land são lançados ao mar durante um ataque, acabando por descobrir que o monstro é na verdade um submarino pilotado pelo brilhante, mas assombrado, Capitão Nemo.
