Το ταξίδι ξεκινά χάρη στην επιμονή του καθηγητή ορυκτολογίας Λίντενμπροκ (Otto Lidenbrock), όπως είναι το όνομα στην πρώτη γαλλική έκδοση να κατορθώσει αυτό που ποτέ κανείς δεν κατόρθωσε: να προχωρήσει και να φτάσει ως το κέντρο της γης. Μαζί του, ο ανιψιός του 'Αξελ, που άθελά του γίνεται πρωταγωνιστής της περιπέτειας και ένας μισθωμένος Ισλανδός οδηγός, ο Χανς.

Η ανακάλυψη ξεκινά από τον κρατήρα ενός ανενεργού ηφαιστείου στην Ισλανδία. Στην πορεία τους συναντούν αλλόκοτα πλάσματα και περνούν από μυστηριώδεις υπόγειες στοές. Διασχίζουν θαλάσσιες λάβες με πολύχρωμες αποχρώσεις και κάνουν τον αναγνώστη να ζει τη στιγμή μαζί τους. Τελικά καταφέρνουν να βρουν μια έξοδο από τον υπόγειο κόσμο μέσα από ένα ηφαίστειο στην Ιταλία.