Un profesor de geología aventurero encuentra por casualidad un manuscrito en el que un explorador del siglo XVI afirma haber encontrado una ruta hacia el núcleo de la tierra. El profesor Lidenbrock no puede resistir la oportunidad de investigar y, con su sobrino Axel, emprende un viaje por Islandia en compañía de Hans Bjelke, un guía nativo. La expedición desciende por un volcán inactivo hacia un mar profundo, donde se encuentran con un mundo subterráneo de rocas luminosas, bosques prehistóricos y una vida marina fantástica, un pasado viviente que guarda los secretos de los orígenes de la existencia humana.