Trevor（布蘭登費雪 Brendan Fraser 飾）和哥哥 Max 是形影不離的頂尖地質學家雙人組，但自從 Max 十年前在冰島探索任務中失蹤後，Trevor 從此就不再重視身邊的任何人，包括 Max 的遺孀和失去父愛的 13 歲姪子 Sean。直到某日，Trevor 有機會重返 Max 失蹤的那個山頂，他決定再次前往哥哥罹難的地方出任務，期待發現關於哥哥的蛛絲馬跡，但是他卻忘了已經答應這個夏天要陪著 Sean，沒有辦法他只好帶著姪子前去冰島。旅途中，Trevor 笨拙地和姪子分享與哥哥相處的回憶，卻因此在哥哥的遺物中發現他失蹤的真相！叔姪兩人決定跟隨 Max，向他們此生最令人驚異的地心旅程出發……一路他們經過奇美無比的地下巨穴、迷宮般的路程，見識了活生生的太古植物、史前食人魚、日光鳥等，還有最巨大、最凶暴的陸地恐龍─巨太龍！眾人遭遇了種種危險，九死一生，最後，他們因為地磁異常，弄混方向，進入了火山核心，而熔岩一步一步向他們逼近……。他們不確定下一秒會看見什麼，唯一確定的是，他們正在距離地球表面四千英里之下、什麼都可能發生的地心世界！