Phim Hai Vạn Dặm Dưới Đáy Biển là câu chuyện xảy ra vào năm 1868, tin đồn lan truyền về một con quái vật biển tấn công tàu thuyền ở Thái Bình Dương . Giáo sư Aronnax và trợ lý của ông, Conseil, được yêu cầu điều tra và lên một tàu khu trục của Hải quân Hoa Kỳ . Họ được tham gia bởi bậc thầy về nghề đánh cá bằng lao Ned Land.
Sau nhiều tháng tuần tra, quái vật đã bị phát hiện. Phi hành đoàn của khinh hạm nổ súng, nhưng quái vật đã đâm vào tàu chiến. Ned, Conseil và Aronnax bị ném xuống biển trong khi khinh hạm bị hỏng trôi đi. Trong khi bám vào đống đổ nát, Aronnax và Conseil bắt gặp một con tàu kim loại và nhận ra quái vật là một “chiếc thuyền ngầm” do con người tạo ra có vẻ như bị bỏ hoang. Bên dưới boong tàu, Aronnax tìm thấy một cửa sổ lớn và chứng kiến một đám tang dưới nước, trong khi Ned đến trên một chiếc thuyền dài bị lật úp từ con tàu của họ. Bị thợ lặn phát hiện, Ned, Aronnax và Conseil cố gắng rời đi bằng thuyền dài, nhưng họ đã bị bắt. Thuyền trưởng của tàu tự giới thiệu mình là Thuyền trưởng Nemo , thuyền trưởng của Nautilus . Ông đưa Ned và Conseil trở lại boong tàu trong khi đề nghị Aronnax, người mà ông nhận ra tên, cơ hội ở lại. Sau khi Aronnax chứng tỏ mình sẵn sàng chết cùng các đồng đội khi con tàu chìm xuống, Nemo cho phép Ned và Conseil ở lại trên tàu.
Nemo đưa Nautilus đến một hòn đảo thuộc địa hình sự , nơi các tù nhân đang chất hàng lên tàu chở đạn dược. Nemo, từng là tù nhân ở đó như nhiều thành viên khác trong đoàn thủy thủ, đâm vào tàu hơi nước, phá hủy nó và thủy thủ đoàn. Nemo nói với Aronnax rằng anh vừa cứu hàng ngàn người khỏi cái chết trong chiến tranh, và rằng “quốc gia đáng ghét này” đã tra tấn vợ và con trai anh đến chết trong khi cố gắng buộc anh tiết lộ những khám phá của mình. Trong cabin của Nemo, Ned và Conseil phát hiện ra tọa độ bản đồ của căn cứ đảo bí mật của Nemo, Vulcania, nơi Nautilus đang hướng đến. Ned ném những thông điệp có tọa độ của Vulcania xuống biển trong các chai lọ với hy vọng được giải cứu.
Ngoài khơi bờ biển New Guinea , Nautilus bị mắc cạn trên một rạn san hô. Nemo cho phép Ned lên bờ cùng Conseil, bề ngoài là để thu thập mẫu vật, trong khi cảnh cáo họ ở lại trên bãi biển. Thay vào đó, Ned đi khám phá những con đường trốn thoát và tìm thấy những hộp sọ người được đóng trên cọc. Ned chạy về Conseil, và họ chèo thuyền đi trong khi bị những kẻ ăn thịt người truy đuổi. Trên tàu Nautilus , những kẻ ăn thịt người bị đẩy lùi bởi các điện tích được truyền qua thân tàu, và Nemo giam giữ Ned vì không tuân lệnh.
Một tàu chiến bắn vào Nautilus , con tàu chìm xuống vực sâu, thu hút một con mực khổng lồ . Sau khi một luồng điện không đẩy lùi được con mực, Nemo và những người đàn ông của anh ta nổi lên trong một cơn bão để đánh bật nó ra. Nemo bị một trong những xúc tu dài của nó bắt được, và Ned, sau khi trốn thoát khỏi nơi giam cầm, đã dùng lao đâm chết con mực, và cứu Nemo khi anh ta bị kéo xuống biển. Sau khi thay đổi suy nghĩ, Nemo quyết định đền bù với thế giới.
