Le professeur Théodore Lytton, un géologue dont les théories sur l'évolution sont très controversées, s'embarque avec son neveu pour la Nouvelle-Zélande. En mission pour le compte d'Alice Hastings, ils sont à la recherche du mari de celle-ci, un explorateur qui aurait trouvé le passage secret pour le centre de la terre. Au cours de leur périple dans les entrailles de la planète, ils découvrent l'existence d'un monde insoupçonné…