特雷弗（布兰登·弗莱瑟饰）是一位年轻的地质学家，他同样研究地质科学的哥哥于1997年去冰岛勘探的时候失踪，留下儿子肖恩（乔什·哈切森饰）与特雷弗共同生活。
由于特雷弗打破传统思维，提出看似不合逻辑的猜想而受到学院派科学家们的质疑和孤立，特雷弗决定前往冰岛对自己的理论进行调研，追踪哥哥的遭遇，同时履行自己带沉默寡言的侄子去冰岛探险的承诺。特雷弗在冰岛找来美丽勇敢的科学家之女汉娜（安妮塔·布里姆饰）当向导，三个人共同走上了充满突破性的探索之旅，开始了向未知险境的挑战！他们来到了地球深处，在从未想象到的梦幻般的世界中穿行，遇到了很多奇异的生物，而特雷弗的一些大胆设想也得到了验证。他们越来越接近地心，也面临越来越多惊心动魄的危险，地心深处的火山即将爆发，炙热的岩浆飞溅，勇敢的探险家们必须迅速找到逃离的路。特雷弗(布兰登·弗莱瑟饰演)是大学的自然科学教授，却提出了一套与现有科学体系完全对立的理论认为凡尔纳的小说并非只是科幻而是确有其事。结果此事被学院传为笑料，几乎将特雷弗的学术名声毁于一旦。后来，特雷弗和侄子肖恩(乔什·哈切森饰演)以及美女汉娜(安妮塔·布里姆饰演)在冰岛旅行时，意外的发现了一个洞穴。三个人沿着洞穴往里走，踏破了地上的薄冰跌入了无底的深渊，好在底下的大湖救了他们的命。三个人游出湖面后，发现自己进入了一个神秘的地心世界。在那里生存着各种稀奇古怪的生物，有着各种光怪陆离的景象。原来凡尔纳的著述竟真的确有其事。特雷弗也终于可以扬眉吐气了。不过，首先要解决的问题是，如何像凡尔纳当年一样找到另外一条出路，逃出生天。
