1、第一章：1866年，在海上发现了一头被认为是独角鲸的大怪物。法国生物学家阿龙纳斯应邀参加追捕。追捕过程中，阿龙纳斯、他的仆人康塞尔和捕鲸叉手尼德·兰三人，发现这怪物不是什么独角鲸，而是一艘构造奇妙的潜艇。

2、第二章：潜艇船长尼摩，是个不明国籍、自称“跟整个人类断绝了关系”的神秘人物，身材高大，神情自信、坚毅。

3、第三章：尼摩邀请阿龙纳斯参观了这艘令人惊叹的现代工业的杰作—一诺第留斯号；它利用海浪发电，供给船上热、光、动力；它所需的一切都取自海洋。它是尼摩在大洋中的一个荒岛上秘密建造起来的。

4、第四章：阿龙纳斯及其同伴乘诺第留斯号，从太平洋出发，开始了海底探险旅行。

5、第五章：潜艇经历了搁浅、土人围攻等危险，安然驶向印度洋。这时发生了一件离奇的事。尼摩船长从海面上望见了什么，突然充满了愤怒和仇恨。他粗暴地把阿龙纳斯及其同伴们禁闭在小房间里，并强迫他们人睡。翌日，阿龙纳斯醒来，尼摩船长请他治疗一个身受重伤的船员。

6、第六章：船员不治身死。尼摩船长哀痛地带着送葬队伍，把死者埋在海底光彩夺目、瑰丽无比的珊瑚树林里。他说：在这里，珊瑚虫会把死者永远封闭起来，不受鲨鱼和人的欺负！印度半岛南端的锡兰岛在面前了。阿龙纳斯接受尼摩船长的建议，步行到海底采珠场。

7、第七章：尼摩派出船员，把千百万金银装进潜艇。阿龙纳斯对这许多财富不能分给穷人表示惋惜。船长听了激动地回答：“我打捞这些财物是为了我自己吗？你以为我不知道世上有无数受苦的人们，有被压迫的种族，有要报仇的牺牲者吗？”阿龙纳斯于是明白了尼摩船长那次途经康地岛时送出去的数百万金子是给谁的。

8、第八章：诺第留斯号大胆向南极进发，潜艇航行在成群的鲸鱼中间。尼德·兰要求追打鲸鱼。尼摩部长不同意伤害这些善良无害的长须鲸。当海面上出现残酷的大头鲸向长须鲸进攻时，尼摩船长决定援救长须鲸。诺第留斯号用它那钢制的冲角，直穿大头鲸。

9、第九章：经过一场恶斗，海上满浮着大头鲸的尸体。穿过南极点后，潜艇又历经冰山封路、章鱼袭击等险情，都是尼摩船长以惊人的冷静和毅力，带领船员战胜了困难。

10、第十章：最后，潜艇驶过被称为风暴之王的大西洋暖流，来到了一艘法国爱国战舰沉没的地点。尼摩满怀激情地讲述了这艘“复仇号”战舰的历史。