Jest rok 1914. Milo James Thatch, młody kartograf i lingwista, stara się przekonać kolegów z muzeum, w którym pracuje, że wie, gdzie znajduje się legendarna Atlantyda. Jego nieżyjący już dziadek, Thaddeus Thatch, opowiedział mu o tajemniczym "Dzienniku Shepharda", zawierającym klucz do rozwiązania zagadki. Fundusze na kosztowną ekspedycję wykłada ekscentryczny milioner. Po długiej i niebezpiecznej podróży bohaterowie docierają do podwodnego królestwa.