L'éminent professeur de minéralogie Otto Lidenbrock découvre un jour, caché dans un manuscrit dont il vient de faire l'acquisition, un parchemin rédigé en caractères runiques dont le sens lui demeure obscur. Dès lors, il n'a de cesse de décrypter ce mystérieux message, aidé par son neveu Axel Lidenbrock.
Ils découvrent alors quelque chose d'incroyable : le rédacteur du message serait un certain Arne Saknussemm, un alchimiste qui aurait vécu au seizième siècle, et qui aurait découvert un passage vers le Centre de la Terre, en empruntant le cratère d'un volcan éteint d'islande, le Sneffels !
Le professeur Otto Lidenbrock ne peut pas résister à cet appel du destin : il décide de partir dès le lendemain, dans le plus grand secret, pour l'Islande, accompagné de son neveu, afin de découvrir le Centre de la Terre...