1、第一章：飞逝的巨礁。1866年起，出现了一件大怪事。海洋中发现一个庞然大物，就像飞逝的巨礁，多艘航船莫名其妙的被撞裂了。公众坚决要求把着头怪物从海洋里清除掉。
2、第二章：赞成与反对。对怪物主要有两派看法，一派认为是一种力大无穷的怪物，另一派则认为是一艘动力强大的“海下船”，我（法国巴黎自然史博物馆教授阿罗纳克斯）认为，怪物是一种力量大得惊人的“独角鲸”。美国海军部组织了一艘名为亚伯拉罕林肯号的快速驱逐舰，准备去清除“怪物”。我应邀随行。
3、第三章：随先生尊便。我的仆人孔塞伊不假思索的说：“随先生尊便。”跟我一同上了以法拉格特为舰长的驱逐舰。驱逐舰从布鲁克林码头扬帆起锚，向大西洋全速前进。
4、第四章：内德·兰德。舰长和全体海员同仇敌忾，决心一定要捕获独角鲸。只有加拿大人捕鲸手内德兰德对独角鲸的存在表示怀疑。
5、第五章：向冒险迎去。舰只在太平洋上游弋。大家的眼睛睁得大大的，努力地观察海面。三个月过去了，海员们开始泄气了，开始怀疑自己这次搜寻行动的意义。半年后，海员们要求返航。舰长许诺最后搜寻三天，三天后如果还无结果就将回去。到了规定期限的最后时刻，一向无动于衷的内德兰德突然喊叫起来，他发现了怪物。
6、第六章：尼德·兰的怒火。潜水艇浮出海面更换新鲜的空气。三人仍被关在铁屋子里，尼德·兰怒气冲天，他想逃跑，又想夺取这条艇。一个侍者进来时被他出其不意地打倒在地掐得半死。这时候，一个说法语的人出现了。
7、第七章：海洋人。讲法语的就是这艘鹦鹉螺号潜水艇上的尼摩（意为“不存在的人）艇长。他说第一次见面保持沉默是为了了解我们，其实那四种语言他都听的懂。尼摩船长对于林肯号追捕和炮击潜水艇很不满。 他答应我们在船上我们是自由的，但有个条件就是遇到某些意外情况时会把我们关起来一段时间。我们从此将与人类断绝往来。否则将置我们于死地。我们勉强答应。尼摩艇长带我们吃饭，食物完全来自于海洋。肉是海龟的里脊，奶油是用鲸鱼的乳房里的奶做的，糖从大海藻里提炼的，衣服是贝壳足丝织成的，香水是海产植物经过蒸馏制成的，床是大叶藻做的，笔是鲸鱼的触须，墨水是墨鱼的分泌物。他热爱海洋，海洋中没有争斗、厮杀和独裁。
8、第八章：鹦鹉螺号。尼摩艇长带我们参观“鹦鹉螺号”上有一万两千册藏书的图书室，图书室没有政治经济学方面的书，给我抽用海藻制成的雪茄。他带我观赏客厅，客厅实际上是博物馆，有名画、著名音乐家的乐谱、植物、贝壳和海产品，还有价值连城的珍珠。又带我看了他为我准备的雅致的房间以及他自己住的简陋的房间。
9、第九章：一切都用电。尼摩艇长给我们介绍房间里各种仪表的用途，潜水艇上的一切都靠电，而生产电力的原料是海水中的钠，尼摩船长又向我介绍如何开采海底矿藏，如何提供空气，又介绍一只小艇的用途，还带我参观了厨房。
10、第十章：几组数字。尼摩艇长向我介绍潜水艇的概况、构造、动力、发光、建造过程等。船体由双层船壳构成，一层内层，一层外层，壳之间用T字形蹄铁连接，使得船身坚硬无比，没有船身左右摇摆就能毁坏的缆索，没有风可以吹走的帆，没有蒸汽可以破裂的锅炉。不会发生火灾，不会遇到可怕的碰撞，不会受到风暴的袭击。诺第留斯号上的每一个构件都来自地球上的不同地方。最后在大洋中的一个孤岛建立了加工厂，总造价200万法郎，加上艺术品和收藏共四五百万法郎。
11、第十一章：黑潮。海底探险旅行正式开始。潜艇在海面以下五十米深处穿越黑水流。我和两位同伴透过水晶玻璃尽情观赏形态美丽、活泼可爱的鱼儿。
12、第十二章：一封邀请信。尼摩艇长给我一封邀请信，请我到克里斯波海底森林打猎。尼摩向我介绍我们将穿潜水设备潜入海底，用兰可夫灯照明，子弹是小玻璃球。
13、第十三章：海底森林。我们来到克里斯波海底森林。仔细观察海底生物，海底世界让我们惊叹。还在海底睡了几个钟头。来到克里斯波岛的海底绝壁，遇到巨形海蜘蛛，打到一只海獭，打死一只信天翁。躲过了角鲨的侵袭。
14、第十四章：太平洋下四千米。潜艇在太平洋下穿行，我们拉网拉了许多新奇品种的鱼，令人大开眼界。尼摩船长说海底有循环往复的水流，造就了不停止的生命力。一天，看到一条沉船，凄惨的海难情景令人惊悚，这艘船叫佛罗里达号。
15、第十五章：瓦尼可罗群岛。我和尼摩船长讨论了微生物的分泌物形成了小岛。尼摩艇长从瓦尼可罗群岛海底遗物中揭开在十八世纪末两艘法国探险船只失踪的真相。
16、第十六章：托里斯海峡。潜艇经由地球上最危险的海峡——托里斯海峡前往印度洋，中途触礁搁浅。我束手无策，尼摩船长胸有成竹，说5日后，月圆之日，海水涨潮就会托起诺第留斯号。
17、第十七章：陆上几日。经艇长同意，我和两位同伴坐小艇上格波罗阿尔岛去。我们喝了椰汁，吃了面包树的果实，还有香蕉、菠萝和芒果等。我们收获满满的回到诺第留斯号。第二天，我们又上岛，康塞尔捉到一只被豆蔻汁给迷醉的极乐鸟（又叫太阳鸟）。我们又打死了一只野猪和几只袋鼠，吃着烤肉让我们很开心。
18、第十八章：尼摩艇长的雷电。土著的巴布亚人发现了我们，他们追赶到沙滩，后来还划来独木舟围住鹦鹉螺号，企图向我们发起进攻。尼摩船长一直很从容镇定。这期间，一个土著人用石头打碎了我们找到的珍稀的左旋贝，这让康塞尔很恼怒。尼摩艇长将电通到艇外壳上的铁扶手，土著人触电后吓得魂飞魄散退走了。鹦鹉螺号被涨起来的海潮托起，离开了珊瑚石床， 时间正如艇长所预料的分毫不差。
19、第十九章：强制睡眠。潜艇在印度洋行驶。尼摩艇长对不同深度的海水温度进行测量，发现水下一千米以下的海水是恒温的。我们目睹了有趣的一幕：海面上磷光闪烁，把大海照得如同白昼，原来是一些小水母球发光造成的。有一天，尼摩艇长眺望远方，愤怒不安且忧虑，突然下令将我们关起来，并在食物中放了安眠药，强制我们睡眠。
20、第二十章：珊瑚王国。第二天，尼摩船长请求我为他的一名受伤的船员治疗，那名船员头盖骨完全被敲碎了，活不过两个小时，艇长带我们来到五彩缤纷的珊瑚王国，把这位因伤而死的船员安葬在珊瑚墓园里，为了脱离鲨鱼和人类的伤害。
21、第二十一章：印度洋。珊瑚墓地的感人一幕留给我很深的印象，原来尼摩船长在海底为自己准备好了墓地。鹦鹉螺号在印度洋穿行，我们看到了基灵岛，看到了“船蛸”，在孟加拉湾漂浮着无数的尸体，还看到了一望无垠的“牛奶海”，白色是因为水中有成千上万条细小发光纤毛虫。