本書主要講述“鸚鵡螺號”(或音譯為“諾第留斯號”)的故事。1866年,當時海上發(fā)現(xiàn)了一只被斷定為獨角鯨的大怪物,阿龍納斯受邀參加追捕,在追捕過程中不幸落水,泅到怪物的脊背上。其實這怪物并非什么獨角鯨,而是一艘構(gòu)造奇妙的潛水艇。潛水艇是船長尼摩在大洋中的一座荒島上秘密建造的,船身堅固,利用海洋中大量的氯化鈉分解出來的鈉發(fā)電。尼摩船長邀請阿龍納斯作海底旅行。他們從太平洋出發(fā),經(jīng)過珊瑚島、印度洋、紅海、進入地中海、大西洋,看到許多罕見的海生動植物和水中的奇異景象,又經(jīng)歷了擱淺、土人圍攻、同鯊魚搏斗、冰山封路、章魚襲擊等許多險情。最后,當潛水艇到達挪威海岸時,阿龍納斯不辭而別,回到了他的家鄉(xiāng)。在《海底兩萬里》中,尼摩船長是個不明國籍的神秘人物(后來在《神秘島》中介紹他是印度的達卡王子),他在荒島上秘密建造的這艘潛艇不僅異常堅固,而且結(jié)構(gòu)巧妙,能夠利用海洋資源來提供能源。他們依靠海洋中的各種動植物來生活。潛艇艇長對戰(zhàn)俘倒也優(yōu)待;只是為了保守自己的秘密,潛艇艇長尼摩不允許他們離開。阿龍納斯一行人別無選擇,只能跟著潛水艇周游各大洋。在旅途中,阿龍納斯一行人遇到了無數(shù)美景,同時也經(jīng)歷了許多驚險奇遇,例如:在巴布亞新幾內(nèi)亞他們的船擱淺了,遇到當?shù)赝林说墓?,尼摩船長用他連接在金屬梯子上的電擋住土著人進入鸚鵡螺號;在印度洋的珠場和鯊魚展開過搏斗,捕鯨手尼德·蘭手刃了一條兇惡的巨鯊;在南極他們被困在厚厚的冰下,船上極度缺氧,但船上所有人輪流用工具和開水把底部厚10米的冰層砸薄,用潛艇的重量壓碎冰塊,脫離困境;在大西洋鸚鵡螺號被章魚所困擾,他們拿斧頭和章魚展開肉搏戰(zhàn),一名船員不幸慘死;在北大西洋鸚鵡螺號遇到一艘英國驅(qū)逐艦(這艘驅(qū)逐艦的國籍在原文中并未說明,在《神秘島》中才說明是英國的)的炮轟,除那三位俘虜外所有船員個個義憤填膺,用鸚鵡螺號的沖角把驅(qū)逐艦擊沉。他們眼中的海底,時而景色優(yōu)美、令人陶醉,時而險象叢生、千鈞一發(fā)。通過一系列奇怪的事情,阿龍納斯終于了解到神秘的尼摩船長仍與大陸保持聯(lián)系,用海底沉船里的千百萬金銀來支援陸地上人們的正義斗爭。
小說不但能激發(fā)人們對科學(xué)的興趣,而且贊揚了像尼摩船長等反抗壓迫的戰(zhàn)士的形象,體現(xiàn)了他們具有社會正義感和崇高的人道主義精神。