W Hamburgu, w 1863 roku, wybitny mineralog, profesor Lidenbrock, odkrywa kryptograficzny rękopis ukryty w starej islandzkiej księdze. Nie bez kłopotu, i z pomocą z swego siostrzeńca, Axela, udaje się mu go odszyfrować: Czarodziejska księga, napisana przez Saknussemma, alchemika z XVI wieku, wskazuje drogę, którą należy podążać, by dojść do wnętrza Ziemi. Pomimo sprzeciwów spokojnego Axela, wyrwanego z jego spokojnego życia i od jego narzeczonej, profesor natychmiast decyduje się ruszyć w ślady śmiałego podróżnika, który spróbował tej przygody trzysta lat wcześniej. „Wejściowymi wrotami” wskazanymi w pergaminie jest wygasły wulkan Sneffels, położony na Islandii. W towarzystwie przewodnika Hansa, dwaj ludzie schodzą do jednego z trzech erypcyjnych kominów i zaczynają ich podziemną drogie przy świetle lamp Ruhmkorffa. Wnętrze globu czasem odsłania przed badaczami czarodziejskie wizje, ale, podróż trzech śmiałków zwalniają dramatyczne zdarzenia: najpierw okropne męczarnie powoduje brak wody, aż do czasu, gdy Hans odkrywa opatrznościowy strumień; potem Axel błądzi w całkowitych ciemnościach w granitowym labiryncie i traci przytomność, po zejściu na dół po pochyłości chodnika. Odnaleziony przez swych towarzyszy, budzi się w jaskini o olbrzymich rozmiarach, której sklepienia wzrok nie sięga i która zamyka w sobie wielkie morze. W tym morzu i na jego wybrzeżach, ciągle istnieje fauna i flora starszych epok geologicznych, ku największemu zachwytowi profesora. Po morskiej podróży na tratwie, zakłóconej przez walkę dinozaurów i straszną burzę, podróżnicy znajdują ostatni znak zostawiony przez Saknussemma. Ponieważ dalsza droga jest zablokowana, otwierają sobie przejście za pomocą materiału wybuchowego. Pomysł wywołuje katastrofę, ponieważ tratwa, zepchnięta do wnętrza wulkanicznego komina, będzie podnosić się na powierzchnię pod ciśnieniem roztopionej magmy. Po długich godzinach podnoszenia się, trzej ludzie, poturbowani, ale cali, lądują na stokach wulkanu Stromboli, który akurat jest aktywny. Z Islandii do wysp Eolskich pokonali tysiąc dwieście mil i przeżyli bajeczną „plutoniczną” przygodę. Profesor Lidenbrock, którego to osiągnięcie rozsławiło na cały świat, będzie żałował, że nie zdołał dotrzeć do środka Ziemi; co do Axela, wreszcie będzie mógł poślubić swoją ukochaną.