Le professeur Oliver Lindenbrook, convaincu que l'explorateur Arne Saknussem, porté disparu, est parvenu au centre de la terre, quitte Edimbourg avec ses camarades Alec McEwen, Jenny, Carla Goetaborg et Hans Belker. Ensemble, ils entreprennent un extraordinaire périple dans les profondeurs de la Terre. Ils sont poursuivis par le Comte Saknussen, héritier de l'explorateur disparu qui souhaite bénéficier des retombées de la découverte de son ancêtre.