教授虽然对失去自由感到难过，但是他还是被神秘的潜艇和海底的奥秘所吸引。在尼摩船长的邀请下，他们三人参观了他亲自设计建造的“鹦鹉螺”号。尽管它的部件是拼凑起来的，可船体坚固，结构合理，承受得起海水的冲击和高压。艇内有装潢考究、陈设别致的餐厅，有12000册各类藏书的图书室，有收藏了大量艺术珍品和珍贵的海洋生物标本的豪华客厅，还有陈设简朴的卧室。
尼摩船长介绍说，这里的食物都是来自海洋，不仅如此，海洋还为他们提供了其他日常使用的东西——身上穿的衣服的布料是用某种贝类动物的足丝织成，床上铺的是海洋里最柔软的大叶藻，写字用的笔是鲸鱼的触须做的，墨水是墨鱼或枪乌贼分泌的体液，烟叶来自一种富含烟碱的海藻。尼摩船长还介绍说，潜艇上的动能、光能、热能都是来自电，而发电的原料也是来自海洋，另外潜艇上的空气是可以制造出来的，但没有必要，而是通过功率强大的气泵把空气存在储气舱里。潜艇发的电的功率强大，潜艇依靠这这种电能航速能达到每小时50海里，比“林肯”号驱逐舰还快。
“鹦鹉螺”号在太平洋里潜行。教授透过玻璃窗，一路观赏着光怪陆离的海底景象和五光十色的深海生物。途经克雷斯波岛时，尼摩船长派人送来纸条，邀请他们三人到海底森林打猎。阿龙纳斯教授和他的仆人康塞尔以及尼摩船长和他的同伴一行四人准备出发，尼德·兰因为厌恶穿潜水服，没有一同前往。他们戴上一种球形头盔，穿上笨重的潜水服，背上氧气瓶，手持特别猎枪，穿过换压舱，走在海底平原上，来到海底森林。在海底，教授看到海底在阳光的折射下呈现的一个五彩缤纷的世界，这里有形形色色的海洋生物，变幻莫测的海底景色，教授被这些景象所深深吸引。尼摩船长举枪射中一只大海獭，他的同伴把海獭扛在肩上，继续赶路。在途中，他们遭遇了鲨鱼中最可怕的一种——一对火鲛，幸亏这两条鲨鱼目光迟钝，它们从他们身边游过。他们最终安全地到达 “鹦鹉螺”号。
潜艇到达一座叫做格波罗尔岛的小海岛附近时，触礁搁浅了，幸好，潜艇很坚固，没有遭受任何创伤。教授担心潜艇会永远搁浅，但尼摩船长却说这只是个小插曲而已，他解释说，再过几天，海水涨潮了，潜艇自然就脱浅了。尼德·兰提议去岛上打猎，征得尼摩船长同意后，教授他们三人驾驶着小艇，来到小岛上。
岛上植物茂盛，还有结满椰子的椰子树。登上岛第一件开心的事就是能喝上椰子汁了。他们继续在岛上行走，一路上找到了许多可以食用的植物，还发现了一种面包树，采摘了许多面包果。他们还采摘了其他一些水果，如香蕉、芒果、菠萝等，满载而归，回到潜艇上。第二天，他们继续到小岛上去狩猎。他们在岛上打到了一只白鸽、一只山鸠，放在火上烤着吃。康塞尔捉到一只极乐鸟，这只鸟是因为吃多了豆蔻而醉倒才被捉的。
尼德·兰则打到了一头肥大的野猪和十二只有趣的有袋类动物。正当他们在沙滩上架起篝火准备烤肉时，突然受到土著人的袭击。他们慌忙逃进小艇，驶向停泊在海中的潜艇。可是土著人乘上木筏，紧追不舍。即使教授他们爬上潜艇，下了底舱，土著人仍然围着潜艇，不肯散去。就这样对峙了几天。当潜艇即将起航，开舱换气时，潜艇外面的土著人的手一碰到潜艇上栏杆，就惊叫着退缩了回去，原来金属栏杆全部通了电。
尼摩船长请教授为一名病重的船员诊治，教授无力回天，这名船员生命垂危。第二天，尼摩船长带领教授等人去海底珊瑚王国，在那里有各种各样美丽而珍贵的珊瑚。在海底森林，有一块墓地，尼摩船长把昨天死去的同伴安葬于这个与世隔绝的海底墓地，尼摩船长说，他的那些死去的同伴都葬在这里，是为了免受鲨鱼和人类的侵扰。
