Na década de 1860, um navio tripulado sofre naufrágio inesperado causado por uma tempestade quando passava pela costa americana. Passageiros e tripulação são resgatados pelo Capitão Nemo (Robert Ryan) em seu submarino, o Nautilus. Nemo os leva para uma cidade submersa, Templemir, uma utopia auto-sustentável habitada por muitas pessoas. Nemo avisa os recém-chegados que não poderão partir da cidade, o que leva a que vários deles passem a planejar uma fuga.