小说描写的是游轮“邓肯号”正在爱尔兰和英格兰之间的海峡上进行其处女航, 船主格里那凡爵士突然发现船尾有一条鲨鱼尾随其后。水手们捕杀了鲨鱼后, 发现鲨鱼腹中有一个密封瓶, 瓶中装有三封残破不全的求救信, 分别用英文、法文、德文书写。信系苏格兰探险家格兰特船长所写。格兰特船长的一双儿女获悉此事后, 当即赶往格里那凡船主府上。由于英国政府拒绝派船前往营救, 船主格里那凡爵士和海伦夫人便决定带着格兰特船长的一双儿女, 乘坐“邓肯号”去寻找格兰特船长。他们穿越了南美洲大草原, 走遍了澳大利亚和新西兰, 环绕了地球一周。一路上, 他们克服了千难万险, 以无比英勇顽强的精神, 终于太平洋中的一个荒岛上找到了格兰特船长。