Milo, Kida et leurs compagnons enquêtent sur des phénomènes étranges autour du monde qui semblent être liés aux secrets de l'Atlantide.

Milo James Thatch, un cartographe et linguiste spécialiste en dialectes anciens, travaille sans relâche au sous-sol d'un musée. Comme jadis son grand-père explorateur, il souhaite découvrir l'Atlantide, la légendaire cité perdue. Il reçoit alors la visite de Preston B. Whitmore, un millionnaire excentrique. Ce dernier a en sa possession un mystérieux manuscrit révélant l'emplacement de l'Atlantide et que seul Milo peut déchiffrer. Grâce au financement de Whitmore, celui-ci embarque dans un immense sous-marin et se joint à une équipe d'audacieux explorateurs avec à son commandement le Capitaine Rourke. L'expédition sous-marine s'annonce fructueuse grâce aux indications fournies par le manuscrit. Ce qu'ils découvriront changera leur existence pour toujours.