Lors d’une excursion en mer, Lord et Lady Glenarvan trouvent dans le corps d’un requin une bouteille renfermant un message de détresse, envoyé par le capitaine Grant avant son naufrage. Ils décident de partir à la recherche des survivants, accompagnés par Mary et Robert, les enfants du capitaine disparu, et par Paganel, un savant farfelu. Commence alors un périple mouvementé aux confins du monde…