1866. L'apparition d'une bête monstrueuse aux quatre coins des mers défraie la chronique. L'animal rapide, fusiforme et phosphorescent est responsable de plusieurs naufrages, brisant le bois des navires avec une force colossale. De retour d'une expédition dans le Nebraska, Pierre Aronnax, professeur suppléant au Muséum d'histoire naturelle de Paris, émet l'hypothèse d'un Narval géant.

Les compagnies d'assurances maritimes demandent à ce que le monstre soit éliminé sous la menace de devoir augmenter leurs taxes. Une grande chasse est alors organisée à bord de l’Abraham-Lincoln, fleuron de la Marine américaine, sous le commandement du capitaine Farragut. Aronnax reçoit une lettre du Secrétaire de la Marine lui demandant de rejoindre l’expédition pour représenter la France. Le scientifique embarque avec son fidèle domestique flamand, Conseil. A bord, ils font la connaissance de Ned Land, harponneur originaire de Québec. Après des mois de navigation, la confrontation avec le monstre a enfin lieu, et l’Abraham-Lincoln est endommagé. À l'issue d'un choc entre le monstre et la frégate, Aronnax, Conseil et Ned sont projetés par dessus bord. Ils échouent finalement sur le dos du monstre, qui n'est autre qu'une machine sous-marine en tôle armée. Les naufragés sont faits prisonniers et se retrouvent à bord du mystérieux appareil. Ils font alors connaissance du capitaine Nemo, qui refuse à leur rendre la liberté.

« Vous êtes venus surprendre un secret que nul homme au monde ne doit pénétrer, le secret de toute mon existence ! Et vous croyez que je vais vous renvoyer sur cette terre qui ne doit plus me connaître ! Jamais ! En vous retenant, ce n’est pas vous que je garde, c’est moi-même !1 »

Alors que Ned et Conseil ne cherchent qu'à s'évader, Aronnax éprouve une certaine curiosité pour Nemo, cet homme qui a fui le monde de la surface et la société. Le capitaine consent à révéler au savant les secrets des mers. Il lui fait découvrir le fonctionnement de son