Bokens berättarjag, professor Pierre Arronax, redogör i inledningen för upptäckten av ett mystiskt undervattensskär. Detta diskuteras av hela världen eftersom skäret inte bara beter sig som en val, det tycks även kunna förflytta sig runt jorden med en enorm hastighet. Professor Aronnax, som har gett ut en bok angående världsdjupens hemligheter, får i uppdrag av en tidning att diskutera sin syn på ämnet. Detta gör han och många sluter sig till hans teori om att mänskligheten har att göra med en narval av enorma proportioner.
Denna narval innebär också ett hot mot rederier och fartyg eftersom flera skepp har haft sammanstötningar med den. Alltså måste den förintas. Professor Aronnax och hans tjänare Conseil (i den första svenska översättningen kallad Råd) följer med det för detta uppdrag utsedda skeppet Abraham Lincoln. Tillsammans med harpuneraren Ned Land, slungas de överbord under ett möte med "narvalen". De lyckas ta sig upp på dennas "rygg", och finner att det egentligen är skrovet på en ubåt.
På sin osannolika resa genom världshaven får de bland annat se Atlantis, jättebläckfiskar och gå på jakt i Crespoöns skogar. Läsaren tas även med till sydpolen där kapten Nemo landstiger som första människa någonsin. Trots alla äventyr ombord verkar det som om kapten Nemo aldrig vill sätta sin fot på fastlandet igen. Hans ursprung är fortfarande höljt i dunkel när boken slutar, och man får inte närmare besked förrän i Den hemlighetsfulla ön. Rammen till Nautilus sägs i romanen vara tillverkad vid Motala Verkstad.
Jules Verne, född 8 februari 1828 i Nantes i Pays de la Loire, död 24 mars 1905 i Amiens i Picardie, var en fransk författare av populärlitteratur och ungdomsböcker med en produktion av två handskrivna romaner om året. Han nådde stora internationella försäljningsframgångar och var genomgående omtyckt av litteraturkritiker. Hans författarskap omfattade huvudsakligen äventyrsromaner och science fiction, men han skrev även teaterpjäser, libretton med mera.
Under Jules Vernes liv som författare höll vetenskapen på att kartlägga de sista vita fläckarna i jordens geografi, och Verne anknöt till detta och skrev spännande, exotiska reseskildringar och böcker om upptäcktsfärder. För att möjliggöra det omöjliga bedömde han den framtida utvecklingen av samtidens vetenskapliga upptäckter och teknologiska kunnande, och kunde därigenom skicka människor till månen (Från jorden till månen, 1865), låta dem resa jorden runt på 80 dagar (Jorden runt på 80 dagar, 1873) eller jorden runt under havsytan med en u-båt (En världsomsegling under havet, 1870). Extrapoleringen av vetenskap och teknologi i romanmiljö, och skildringarna av den ensamme vetenskapsmannens perspektiv parallellt med ny teknologis effekter på mänskligheten har medfört att han tillsammans med H.G. Wells betraktas som en av science fiction-genrens skapare.
Flertalet av Jules Vernes böcker har filmatiserats flera gånger.