Durant la guerre civile américaine, des soldats de l'union s'enfuient à bord d'un ballon d'un fort où ils étaient prisonniers ; par un concours de circonstance, un soldat sudiste se retrouve avec eux dans la nacelle. Ne sachant comment piloter l'engin, ils partent à la dérive, portés par les vents violents d'une gigantesque tempête. Ils finissent par s'échouer sur une île qui semble déserte. Bientôt, deux autres naufragés les rejoignent et, alors que la vie commence à s'organiser, ils font connaissance avec les créatures qui peuplent l'île : un crabe, des guêpes, des oiseaux..., mais tous d'une taille démesurée !
Comme si celà ne suffisait pas, ils sont attaqués par des pirates ; mais l'embarcation de ceux-ci est coulée grâce à l'intervention inespérée du capitaine Nemo. Ce dernier n'a pas été tué comme on le croyait lors du naufrage de son fantastique sous-marin, le Nautilus (voir Vingt mille lieues sous les mers) : en fait, il mène secrètement des expériences scentifiques hors du commun, dont les monstres gigantesques qui peuplent l'île sont le fruit. Un large volcan entre alors brusquement en éruption et menace de réduire l'île à néant. Le capitaine Nemo sacrifiera son vaisseau et sa vie pour sauver les malchanceux aventuriers, qui quittent hâtivement leur havre mystérieux que la lave détruit complètement.