El profesor Lidenbrock y sus compañeros de aventura se hacen pasar por náufragos y viajan hacia su casa en Hamburgo. Allí son recibidos como héroes y sus aventuras despiertan el interés general y también suscitan la polémica científica. Pero nuestros amigos están profundamente intrigados por el misterio de la brújula, que no les indicó correctamente el camino, y siguen buscando una explicación para este fenómeno.

La increíble ascensión de nuestros amigos les lleva a salir a la superficie de la corteza terrestre de forma violenta, y casi milagrosamente sobreviven a tan peligrosa aventura. El lugar en el que aparecen tiene un espléndido clima cálido, pero según la brújula deberían estar muy al norte, rodeados de nieve...

La asombrosa ascensión en balsa por la gruta abierta en la roca va acompañada de otros síntomas que indican a los viajeros que están desplazándose vertiginosamente por la chimenea de un volcán. El profesor Lidenbrock muestra su satisfacción ante esta circunstancia, que considera la única forma viable de acceder de nuevo a la superficie exterior de nuestro planeta.

El profesor y sus compañeros de aventura continúan su alocada singladura sobre la balsa por las profundidades de la tierra dominados por una total incertidumbre sobre el destino de su viaje, para el que solo parece atisbarse un catastrófico final.

Nuestros amigos deben eliminar un enorme bloque de granito para poder seguir su viaje, y lo consiguen recurriendo a un potente explosivo, que, además de quitar el obstáculo, provoca que su viaje tome un derrotero inesperado y que pierdan el control sobre su rumbo.

Tras el soprendente descubrimiento de las huellas de Saknussemm, Axel recobra nuevas energías que le llenan de optimismo para afrontar los retos que les sigue deparando su aventura. Sus ánimos renovados le llevan a proponer una audaz solución para evitar el nuevo obstáculo que se encuentran en su camino.

Continúa la exploración del entorno del litoral, donde el profesor y su sobrino encuentran un frondoso y misterioso bosque en el que se adentran sin sospechar la riqueza de la flora y los inquietantes descubrimientos con que iban a encontrarse.

Entre los restos de seres vivos que acaban de descubrir nuestros amigos uno resulta ser singularmente misterioso: lo que parece ser un cadáver humano. El profesor Lidenbrock hace un meticuloso análisis antropológico de los restos y aventura posibles hipótesis que puedan explicar el origen de un ser tan enigmático en un lugar tan remoto.

El profesor Lidenbrock se encoleriza por la lectura de la brújula, que parece indicarles que no han avanzado en la dirección que buscaban. El tenaz aventurero decide volver a hacerse a la mar al día siguiente, y, mientras Hans hace algunas reparaciones en la balsa, aprovecha esas horas previas a la partida para explorar junto con Axel el litoral al que les ha arrojado la tormenta haciendo sorprendentes descubrimientos.

Al fin, para alegría del profesor Lidenbrock, la violenta tempestad arroja a nuestros viajeros a tierra firme, donde el trabajo del infatigable Hans sirve para recuperar la mayoría de los víveres, herramientas e instrumentos científicos. Haciendo estimaciones sobre la velocidad y dirección que han tomado en los cuatro días que han estado a merced de la tempestad, llegan a la conclusión de que han recorrido una enorme distancia. Sin embargo, la brújula les depara un sorprendente dato sobre la dirección que parece que han tomado...

Los viajeros, convertidos en navegantes desde hace días, continúan su singladura por el mar interior, ante la desesperación del profesor Lidenbrock, impaciente por llegar a una costa que les aproxime a su objetivo. En esta ocasión son testigos y víctimas de una violenta tormenta que viene acompañada de potentes efectos eléctricos y magnéticos, y que pone a prueba su valor y templanza.

Después de presenciar la violenta lucha de los monstruos marinos, los viajeros continúan su viaje por el mar interior. Escuchan un misterioso rugido cada vez con más fuerza, por provenir de la dirección que siguen. Axel sospecha que se trata de un nuevo monstruo marino y su miedo crece a medida que se acercan a ese misterioso lugar.

La navegación por el misterioso mar interior parece no tener fin. Ciertos indicios les hacen temer que puedan estar amenazados por gigantescos monstruos antediluvianos que habitan aquellas aguas y que podrían provocar el final del viaje de nuestros amigos.

Axel se recupera rápidamente de todas las penurias vividas los últimos días, y continúa examinando con su tío el borde del mar interior. Junto con el profesor Lidenbrock especulan sobre la naturaleza geológica de la amplísima gruta bajo la que se abre el mar y planifican continuar el viaje navegando con una balsa.

Una vez recobradas algunas fuerzas, Axel y su tío recorren el exterior de la gruta, que está iluminado por un mecanismo desconocido. No les queda más remedio que maravillarse ante lo que parece ser una enorme masa de agua semejante a un mar, y ante restos fósiles y criaturas vegetales que nadie esperaría encontrar en una cueva subterránea.

Axel se reencuentra con sus compañeros de aventura después de recorrer un accidentado trayecto a través de una oquedad que desemboca en una amplia caverna de suelo arenoso abierta a un misterioso espacio donde encuentran inesperadas posibilidades para continuar con su viaje.

Una combinación de fortuna y conocimiento de física básica permiten a Axel aprovecharse de cierto fenómeno acústico y entrar en comunicación con su tío a una gran distancia. Así conciben y ponen en marcha un plan común para reencontrarse dentro del laberinto subterráneo en el que el joven está perdido.

Axel sigue perdido, lejos de sus compañeros de viaje, viviendo una situación de angustia extrema en la que todas sus ideas para evitar una espantosa muerte parece que están condenadas al fracaso...

Axel continúa su relato del descenso al centro de la Tierra explicándonos detenidamente un angustioso suceso que protagonizó, y que estuvo muy cerca de arruinar dramáticamente la expedición de nuestros amigos.

Nuestros amigos continúan adentrándose en las profundidades de la Tierra con ánimos renovados. Sin embargo, Axel reflexiona sobre algunos problemas científicos que pueden dificultar muy seriamente su avance hacia el centro de la Tierra con posibilidades de supervivencia, y así trata de hacérselo ver a su tío...