В центре сюжета фильма "Наутилус: Повелитель океана" - таинственное исчезновение атомной подводной лодки во время патрулирования в океане. На борту корабля находится ядерное оружие, что делает ситуацию крайне опасной, ведь в случае попадания его в руки террористов, может произойти катастрофа глобального масштаба. В поисках пропавшей субмарины отправляется экспедиция под руководством лейтенанта Аронакса.
Исследуя морские глубины, команда спасателей сама становится пленниками капитана Немо - загадочного властелина океана, который захватывает их подводную лодку. Немо обладает неограниченной мощью в водах мирового океана и планирует использовать ее для завоевания мира. Экспедиция оказывается вовлечена в противостояние с капитаном и его могучим кораблем "Наутилус", который оснащен передовыми технологиями.
События фильма разворачиваются в современном мире, но в то же время содержат отсылки к знаменитой книге Жюля Верна "20 000 лье под водой". Герои сталкиваются с моральным выбором: спасти мир от угрозы ядерного оружия или предотвратить захват власти безумцем, который может привести человечество к новой эре господства одного человека над всем миром.