在美國內戰期間，聯邦軍戰俘哈丁上尉、內布和赫伯特與兩名邦聯士兵彭克羅夫特及記者斯皮萊特于1865年乘熱氣球逃離里士滿。暴風雨將他們帶往南太平洋新西蘭海域的神秘島嶼，哈丁成為團隊領袖。眾人在島上遭遇巨型動植物威脅，以巨蟹為食后建立庇護所，并發現兩位遇難者——貴族瑪麗·費爾柴爾德及其侄女埃琳娜。他們在海岸找到海盜遺留的武器箱與航海儀器，以及某人被海盜遺棄在島上的日記。當海盜船再度抵達時，神秘潛水艇“鸚鵡螺號”艦長尼摩現身相助。這位曾試圖終結人類暴行的傳奇人物，引導眾人對抗海盜并揭露島嶼秘密。隨著火山活動加劇，團隊在尼摩協助下建造船只準備撤離。當最終巖漿吞沒島嶼時，他們成功逃離這座危機四伏的荒島。影片為《海底兩萬里》續作，融合凡爾納科幻經典元素與冒險傳奇。