喜愛探險的李登布羅克教授（詹姆斯·梅森飾）在羊皮紙中發現阿爾納的地心探險路線圖后，帶著侄子從蘇格蘭愛丁堡啟程。冰島向導漢斯（Peter Ronson飾）在斯奈菲爾火山口加入隊伍，三人由此進入地表之下的未知世界。長達三個月的旅程中，他們目睹地下海洋、發光森林等奇觀，遭遇史前巨獸襲擊，并與具有高度智慧的地下種族短暫接觸。隊伍通過不斷克服地質塌陷、高溫蒸汽等危機推進探索，最終在火山噴發的劇烈震動中被拋回地表。這次冒險不僅驗證了阿爾納記載路線的真實性，更帶回了足以顛覆認知的地質發現和生物樣本。