Una strana pietra lavica trovata dallo studente Alec McEwen càpita, per caso, sotto gli occhi del professor Lindenbrook che, analizzandola, vi scopre racchiusa un'iscrizione di Arne Saknussem, il celebre esploratore scomparso nel nulla, strenuo assertore dell'esistenza di un mondo sotterraneo. Ansiosi di seguirne le tracce, Lindenbrook e Mc Ewen partono per l'Islanda dove il cratere dello Sneffels apre la via diretta al centro della Terra. Ad accompagnarli nell'esplorazione sono una guida islandese con la sua inseparabile oca addomesticata Gertrud e Carla Goetaborg - vedova di un collega dello scienziato al quale Lindenbrook aveva comunicato la scoperta - che per nulla al mondo rinuncerebbe al viaggio. La discesa nelle viscere del pianeta è inoltre seguita passo a passo dal malvagio conte Saknussem, discendente dell'esploratore scomparso, che non esiterebbe a sbarazzarsi degli altri non appena il traguardo fosse raggiunto. Agli occhi di Lindenbrook e dei suoi amici si presenta un mondo meraviglioso: grotte di quarzo, cascate di sale, foreste pietrificate aprono il passaggio verso un oceano sotterraneo illuminato da una fonte di energia naturale e popolato da creature preistoriche. Tra mille insidie e pericoli, il gruppo raggiunge i resti della mitica Atlantide, finché una provvidenziale eruzione, salvandoli dalle fauci di un mostro, li restituisce alla superficie spingendoli vorticosamente attraverso il camino del vulcano di Stromboli.