در سال 1868، شایعات درباره هیولای دریایی که به کشتی ها در اقیانوس آرام حمله می‌کند و خطوط حمل و نقل را مختل می کند، گسترش یافت. پروفسور آروناکس و دستیار وی، کنسیل، سوار کشتی نیروی دریایی ایالات متحده شدند که برای بررسی مشکل به یک اعزام اعزام شدند. آنها سوار ناوچه می‌شوند و استاد هارپونر ند لند به آنها می‌پیوندد.
پس از ماه ها گشت ، یک کشتی بخار نزدیک منفجر می شود. هنگامی که ناوچه می رسد ، “هیولا” لکه دار می شود. در حالی که خدمه ناوچه با توپ آتش باز می کنند ، “هیولا” کشتی جنگی را قوچ می کند. ند ، کانسیل و آروناکس به دریا ریخته می شوند. ناوچه های معلول دور می شوند ، و به درخواست های آنها برای کمک پاسخ نمی دهند. آروناکس و کنسیل که به فلاتسام چسبیده اند با یک کشتی فلزی روبرو می شوند و متوجه می شوند که “هیولا” یک “قایق زیر آب” ساخته بشر است که به نظر می رسد خلوت است. با رفتن به داخل ، آروناکس یک دریچه پیدا می کند و شاهد یک مراسم خاکسپاری در زیر آب است ، در حالی که ند لند با یک قایق طولانی واژگون شده از کشتی خود می رسد. آروناکس مقاومت می کند فقط آنجا را ترک کند که خدمه زیردریایی بتوانند او را تشخیص دهند.
ند ، آروناکس و كونسیل سعی می كنند با قایق طویل بروند ، اما خدمه آنها را متوقف می كنند. ناخدا خود را به نام نمو ، استاد ناوتیلوس معرفی می کند. او در حالی که شانس ماندن در آروناکس را که به رسمیت می شناسد ، به اردوگاه برمی گرداند. بعد از اینکه آروناکس ثابت کرد که مایل است با همراهانش بمیرد ، نمو به ند و کنسیل اجازه می دهد که در کشتی بمانند.
نمو آنها را به جزیره مستعمره کیفری Rura Penthe می برد ، جایی که زندانیان در حال بارگیری یک کشتی مهمات هستند. نمو همانند بسیاری از خدمه اش در آنجا زندانی بود. ناوتیلوس بخار را قوچ می زند ، آن را نابود می کند و خدمه را می کشد. نمو به آروناکس می گوید که او هزاران نفر را از مرگ در جنگ نجات داده است ، و این “ملت متنفر” همسر و پسرش را در حالی که می خواست او را مجبور به کشف کشفیات خود کند ، شکنجه کرد. در کابین نمو ، ند مختصات پایگاه مخفی جزیره نمو ، ولکانیا را پیدا می کند و پیام ها را در بطری ها منتشر می کند.
در سواحل گینه نو ، ناوتیلوس در یک صخره گیر می کند. نمو به ند اجازه می دهد تا با کنسیل به ساحل برود ، در ظاهر برای جمع آوری نمونه ها ، در حالی که آنها را برای ماندن در ساحل راهنمایی می کند. ند برای یافتن راه های فرار به کاوش می پردازد ، و جمجمه های انسانی را که روی چوبها قرار دارد می یابد. ند دوباره به کنسیل می پیوندد و آنها آدم های آدمخوار تعقیب می شوند. در داخل ناوتیلوس ، آدمخواران توسط بارهای الکتریکی ارسال شده از بدنه آن دفع می شوند. نمو به دلیل سرپیچی از دستورات ، ند را به تیپ محدود می کند.
یک ناو جنگی ناوتیلوس را شلیک می کند ، که به اعماق زمین فرو می رود ، جایی که ماهی مرکب غول پیکر را به خود جلب می کند. پس از آنکه بار الکتریکی نتواند آن را دفع کند ، نمو و افرادش هنگام طوفان سطح آن را بیرون می کشند تا آن را بیرون بریزند. نمو در یکی از شاخکهایش گرفتار شده و ند با فرار از اسارت ، ماهی مرکب را در چشم هارپون می کند و نمو را نجات می دهد. نمو تغییر عقیده دارد و ادعا می کند که می خواهد با جهان صلح کند.
وقتی ناوتیلوس به ولکانیا نزدیک می شود ، نمو این جزیره را که توسط کشتی های جنگی محاصره شده است ، پیدا می کند ، و تفنگداران دریایی در پایگاه او به هم می آیند. بر روی عرشه ند سعی می کند خود را در کشتی های جنگی معرفی کند. آروناکس با تشخیص اینکه نمو تمام شواهد و مدارک اکتشافاتش را نابود خواهد کرد ، خشمگین است. نمو با فرو بردن ناوتیلوس برای ورود به پایگاه خود ، به ساحل می رود و یک بمب ساعتی از قبل تنظیم شده را فعال می کند ، اما از یک گلوله به پشت خود زخمی می شود. نمو پس از پیمایش از زیردریایی به دور از ولکانیا ، اعلام کرد که “برای آخرین بار ناوتیلوس را پایین خواهد کشید”. خدمه اعلام می کنند که کاپیتان خود را همراهی می کنند.
آروناکس ، کنسیل و ند به کابین های خود محدود شده اند ، در حالی که خدمه ناتیلوس نیز به دستور نمو به سمت کابین های خود عقب نشینی می کنند. ند فرار می کند و موفق می شود زیر دریایی را بیرون بیاورد ، در این فرایند به یک صخره برخورد می کند و باعث جاری شدن سیل می شود. نمو در حال مشاهده دامنه مورد علاقه خود در زیر دریا است.
آروناکس سعی می کند مجله خود را بازیابی کند ، اما فوریت فرار آنها را وادار می کند که بیهوش شود و او را بیهوش کند. در داخل اسکیف ناوتیلوس ، سه همراه به همراه شیر دریایی حیوان خانگی نمو ، اسمرالدا ، شاهد انفجار ولکانیا هستند و ابر قارچ بلند از تخریب جزیره بالا می رود. ند از آروناکس به خاطر ضربه زدن به او عذرخواهی می کند ، اما آروناکس اذعان می کند که از دست دادن مجله اش برای بهترین ها بوده است. همانطور که ناتیلوس غرق می شود ، آخرین سخنان نمو به آروناکس بازتاب می یابد: “امید به آینده وجود دارد. و هنگامی که جهان برای زندگی جدید و بهتر آماده شود ، همه اینها روزی رخ خواهد داد … در وقت خدا”.
