1914年，华盛顿博物馆的年轻制图师兼语言学家迈罗·萨奇，痴迷于古希腊哲学家柏拉图笔下的亚特兰蒂斯传说。他偶然获得一本神秘书简，上面记载着通往这座失落帝国的线索。在百万富翁普雷斯顿的资助下，迈罗与一支由科学家、士兵和工程师组成的探险队，乘坐潜艇“尤利西斯号”深入大西洋海底。途中，他们遭遇海怪袭击，潜艇受损，却意外抵达了一座被透明屏障包裹的海底城市——亚特兰蒂斯依然存在。这里的居民拥有高科技，但国王已故，公主基达即将加冕。探险队表面为帮助亚特兰蒂斯恢复能量，实则心怀鬼胎。副队长洛克暗中策划窃取水晶能源，试图控制这一文明。迈罗在基达的指引下，逐渐揭开亚特兰蒂斯的历史与秘密。他意识到洛克的行为将毁灭整个王国，于是联合忠心的船员和亚特兰蒂斯人民，与叛徒展开殊死搏斗。最终，迈罗用真挚的情感唤醒了水晶的力量，拯救了亚特兰蒂斯，他也选择留在这片神秘之地，与基达共同守护它的未来。