此书主要讲述鹦鹉螺号潜艇的故事。阿罗纳克斯教授及仆人孔塞伊与捕鲸手内德·兰德进入了一艘构造奇妙的潜艇中。潜艇是尼摩在大洋中的一座荒岛上秘密建造的，船身坚固，利用海水发电。尼摩船长邀请阿罗纳克斯海底旅行。他们从太平洋出发，经过珊瑚岛、印度洋、红海、地中海、大西洋，看到海中许多罕见的动植物和奇异景象。途中还经历了搁浅、土著围攻、同鲨鱼搏斗、冰山封路、章鱼袭击等许多险情。最后，当潜艇到达挪威海岸时，三人不辞而别，回到他们的家乡。