该小说主要讲述了在1866年，海上发现了一头被认为是独角鲸的大怪物，于是法国生物学家阿龙纳斯应邀参加追捕。但追捕过程中，阿龙纳斯、他的仆人康塞尔和捕鲸叉手尼德·兰三人发现这怪物其实是一艘名为鹦鹉螺号的构造奇妙的潜艇。他们被潜艇俘获后，跟随神秘船长尼摩开始了近一年的海底探险旅行。在这一路上，他们经历了搁浅、土人围攻、与鲨鱼搏斗等许多危险情况，同时也欣赏到了海底森林、沉没大陆等奇妙的海底景观，并获得了丰富的海洋生物知识。最后，由于不堪忍受海底世界的沉闷生活，他们设法逃走并重回陆地。
