本片讲述在1868年航运界传言南海中有海怪破坏船只，各国政府被迫派遣军舰维护航道安全，及调查海怪真伪。不料调查舰被不明怪物撞沉，只有阿洛亚斯教授、助手康索及鱼叉手尼德蓝被鹦鹉螺核子潜艇救起。该船由尼莫舰长指挥，对运载军火船舰均予击沉。尼莫敬重阿洛亚斯之成就，将其视为上宾。潜艇要返回瓦康尼亚基地，中途到深海探索海底世界，此处是该船粮食之主要来源。教授为其科技动力来自海底貂殖的技术惊叹不已，但尼德蓝一心想逃跑，却在荒岛中被食人族逐出。他又查出基地位置，用瓶子装信向外通知。到达瓦康尼岛时，军舰已围住该基地。尼莫破坏基地，引起核子爆炸，尼莫亦中弹命危，临死前将鹦鹉螺号驶入海底坟场加以破坏。
沈腾,范丞丞,尹正,张本煜,孙艺洲,魏翔,贾冰,郑恺,冯绍峰,黄景瑜,刘昊然,于适,胡先煦,阎鹤祥,周野芒,高华阳,孙强,范高翔,郝瀚
雷佳音,马丽,赵丽颖,高叶,刘耀文
古天乐,洪金宝,任贤齐,林峯,刘俊谦,黄德斌,伍允龙,胡子彤,张文杰,廖子妤,郭富城,蔡思韵,黄梓乐
贾玲,雷佳音,张小斐,杨紫,沙溢,乔杉,李雪琴,马丽,魏翔,赵海燕,张琪,沈春阳,沈涛,许君聪,卜钰,朱天福,刘宏禄,张泰维,郭宇鹏,李海银,李国麟,张桂玲,孙婉竹,赵婷婷,法志远,姬晴,曹贺军,刘頔,贾文田,雷鸣武
兰道尔·朴,卢西恩·奥本-佩普拉,叶海亚·阿卜杜勒-迈丁,埃利奥特·奥本-佩普拉,妮可·基德曼,安珀·赫德,尼考·济慈·格林,帕特里克·威尔森,文森特·里根,杜夫·龙格尔,杰·麦克唐纳,杰森·莫玛,波蒂·麦凯布,泰勒·伯格,特穆拉·莫里森,瑞弗·奥·莫莫伊·格林,皮鲁·埃斯贝克,英格丽·温,茵蒂娅·摩尔,赵嘉妮,阿瑟·罗-迈耶,马丁·肖特,马多克斯·克鲁兹-波特
陈外,程爽,杨永,成止微,秦翔宇,郭雪,吴若蒲
