Un joven aventurero e inexperimentado se convierte en la clave para resolver un antiguo e inquietante misterio cuando se une a un grupo de temerarios exploradores decididos a encontrar el legendario imperio perdido de la Atlántida. El protagonista de esta nueva película de animación de Disney es el inocente y a la vez atrevido Milo Thatch, un cartógrafo de museo que sueña con terminar la investigación que empezó su abuelo, un famoso explorador ya fallecido. Un diario, perdido hace mucho tiempo, sale a la luz y revela nuevas claves sobre la localización. Un excéntrico multimillonario decide financiar una expedición. Milo consigue llevar al Capitán Rourke y a su equipo a este desconocido reino submarino. Pero lo que van a encontrar supera todo lo imaginable y desencadena una serie de acontecimientos muy peligrosos que sólo Milo podrá resolver.