Axel reside en una vieja casa situada en la Königstrasse, en Hamburgo, junto a su tío Otto Lidenbrock, un prestigioso profesor de mineralogía a quien describe como un hombre temido por su fuerte carácter pero muy original; su ahijada Gräuben y su sirvienta, Marta. Un día el profesor lo llama a su despacho, donde le enseña un manuscrito de gran valor del Heimskringla, de Snorri Sturluson. Pero ese libro esconde una gran sorpresa: un pergamino de origen rúnico que oculta un criptograma. Tras muchos esfuerzos y gracias a un descubrimiento casual de Axel, logran descifrarlo; es un texto del alquimista islandés Arne Saknussemm1​ quien revela cómo llegar al centro de la tierra. El profesor, eufórico, decide ir al lugar indicado en el pergamino junto con su sobrino Axel.

Axel está muy asustado y no quiere ir, pero no tiene otra opción, y salen hacia el punto indicado en el pergamino: Islandia. Tras un largo viaje, llegarán a Reikiavik, ciudad cercana al Snæfellsjökull, volcán por el que tendrán que introducirse para alcanzar el corazón terrestre, siguiendo las indicaciones de Saknussemm. Allí contratan a Hans, un cazador de éiders profesional, quien los acompañará a lo largo de su expedición. Equipados con víveres, herramientas, armas, instrumentos, linternas eléctricas2​ y un botiquín, emprenden el viaje hacia el volcán.

Suben por un difícil sendero hasta la cumbre del Sneffels, después de una penosa marcha, llegan a la cima, donde descubren una inscripción con el nombre de Saknussemm los que demuestra que su viaje fue real. Llegados al fondo del cráter, donde se abren tres chimeneas, descubren la correcta siguiendo las instrucciones dejadas por el alquimista en el pergamino, que es aquella que la sombra del pico Scartaris marca antes de las calendas de julio.