几个少年在无意间发现了一份儒勒·凡尔纳的手稿（儒勒·凡尔纳是19世纪法国作家，被誉为“科学幻想小说的鼻祖”），上面标有“通往地球中心之旅”的字样。孩子们意识到凡尔纳自己可能真的去过那个地方，于是他们把手稿当作地图，踏上了相同的旅程。本片采用了3-D技术，用高清晰的画面质量来展现那个未知的世界。 　　这是第一部以数字3D技术完整制作的动作冒险电影。特雷弗（布兰登·弗莱瑟饰）是一位年轻的地质学家，他同样研究地质科学的哥哥于1997年去冰岛勘探的时候失踪，留下儿子肖恩（乔什·哈切森饰）与特雷弗共同生活。由于特雷弗打破传统思维，提出看似不合逻辑的猜想而受到学院派科学家们的质疑和孤立，特雷弗决定前往冰岛对自己的理论进行调研，追踪哥哥的遭遇，同时履行自己带沉默寡言的侄子去冰岛探险的承诺。 　　特雷弗在冰岛找来美丽勇敢的科学家之女汉娜（安妮塔·布里姆饰）当向导，三个人共同走上了充满突破性的探索之旅，开始了向未知险境的挑战！他们来到了地球深处，在从未想象到的梦幻般的世界中穿行，遇到了很多奇异的生物，而特雷弗的一些大胆设想也得到了验证。他们越来越接近地心，也面临越来越多惊心动魄的危险，地心深处的火山即将爆发，炙热的岩浆飞溅，勇敢的探险家们必须迅速找到逃离的路……