《海底兩萬里》共有47章,第一部24章,第二部23章。小說採用第一人稱,試述了法困博物學家阿羅納克斯教授及其僕人孔塞伊和捕鯨手內德·蘭德,一起跟隨尼摩艇長乘坐“鸚鵡螺號”潛水艇在海底進行環球旅行的神奇故事。這次海底環球旅行的路線是:從太平洋出發,經過印度洋、紅海、地中海,進入大西洋、南極,然後返回大西洋,最後到達北冰洋。小說標題中的單位“里”,原是歐洲舊時的長度單位“里格”,早已廢棄不用,並且使用期間也缺乏統一的標準。其中,英制的1里格大約相當於現在的三英里、三海里或五公里。由於這次行程長達“兩萬里”,小說名稱由此而來。
小說講的是:1866年,法國博物學家阿羅納克斯教授應邀赴美參加科學考察。那段時間,人們在海上發現了一個怪物,並傳得沸沸揚揚。科考活動結束后,阿羅納克斯正準備返回法國,美國海軍部卻邀請他參與“把那個怪物從海洋中清除出去”的行動,於是阿羅納克斯登上了“亞伯拉罕·林肯號”驅逐艦。經過千辛萬苦的“鬥爭”,“聖物”非但未被驅逐掉,“林肯號”驅逐艦反被“怪物”重創,阿羅納克斯和孔塞伊以及捕鯨手內德·蘭德不幸落入海里,都成了“怪物”的俘虜。後來,三人發現所謂“聖物”,竟是一艘當時尚無人知曉的潛水艇,名為“鸚鵡螺號”。潛水艇上的尼摩艇長對他們相當客氣與優待,只是為了保守秘密,要求他們永遠不能離開。阿羅納克斯一行別無選擇,只好跟着潛水艇週遊各大海洋。在海底遊歷十個月、航行兩萬里之後,三個人終於逮到一個機會成功逃脫,阿羅納克斯才得以把這個秘密公之於世。
小說主人公尼摩艇長是一個富有神秘與浪漫色彩的人。他身份神秘,學識淵博,富於智慧,運用自己掌握的科學知識精心設計了這隻大怪物—“鸚鵡螺號”潛水艇。他反對壓迫,熱愛海洋,帶領與他志同道合的人們,常年駕着這艘潛水艇在海底探險。為躲避敵人和迫害者,他在海底尋找自由,但又對這種遠離塵世的生活感到悲傷。在孤獨的航海生涯中,他巧遇阿羅納克斯教授,並與之共同經歷了一個個驚心動魄的事件。
這部小說描繪了一段驚險、神奇的海底旅行。那奇妙壯美的海底世界折射出作者強烈的浪漫主義情懷,表現出人類自古以來渴盼上天入地、自在遨遊的夢想。小說不僅展現了海底世界的神奇和美麗,激發了人們對科學的興趣,而且塑造了尼摩艇長等具有社會正義感和反抗精神的戰士形象,體現了他們崇高的人道主義精神。