Professor Trevor Anderson er vitenskapsmannen, som det lenge har blitt ledd av i forskningsmiljøet på grunn av sine litt spesielle og utradisjonelle hypoteser. Under en ekspedisjon på Island snubler Trevor og hans nevø over en stor oppdagelse som sender dem av gårde på en utrolig reise, dypt inn under jordens overflate. De får oppleve nye og totalt uoppdagede verdener, bebodd av et stort antall uvanlige skapninger de aldri før hadde hørt om. Filmen er basert på Jules Vernes bok fra 1864.