Zwei US-Marine-Taucher entdecken das seit 100 Jahren verschollene U-Boot 'Nautilus' mit dem tiefgekühlten Captain Nemo (José Ferrer). Der wieder zum Leben Erwärmte lädt die Taucher ein, mit ihm die versunkene Stadt 'Atlantis' zu suchen. Hier bekommt man es mit dem verrückten Wissenschaftler Professor Waldo Cunningham (Burgess Meredith) und seinem U-Boot 'Raven' zu tun, mit dem er die Welt beherrschen will. Doch Nemo und König Tibor (Horst Buchholz) von Atlantis gelingt es mit den Amerikanern, den Bösewicht zu stoppen.