Otto Lidenbrock, professeur de sciences à Hambourg, découvre par hasard l'étrange secret laissé par un autre savant, islandais, du XVI e siècle : le chemin qui mène au centre de la Terre. Il met aussitôt sur pied une expédition et, accompagné de son neveu Axel, il part pour l'Islande. Là, ils pénétrent dans un volcan, début de la descente dans le ventre mystérieux de la Terre.... un voyage fantastique commence, marqué de rencontres étranges.