1、第一章：神出鬼没的海礁
1866年起，出现了一件大怪事。不少船只在海上碰到过一个“庞然大物”，就像飞逝的巨礁，多艘航船莫名其妙的被撞裂了。公众坚决要求把这头怪物从海洋里清除掉。对怪物主要有两派看法，一派认为是一种力大无穷的怪物，另一派则认为是一艘动力强大的“海底”船只。
我（法国巴黎自然史博物馆教授阿龙纳斯）认为，怪物是一种力量大得惊人的“独角鲸”。美国海军部组织了一艘名为亚伯拉罕.林肯号的快速驱逐舰，准备去清除“怪物”。我应邀随行。
2、第二章：林肯号
我的仆人康塞尔忠心耿耿、正直、生性沉稳、做人规矩、待人热心、遇事神色不惊、心灵手巧、无所不能，对博物学的分类得心应手，他的缺点是太拘泥于礼节，跟我说话从来都是第三人称。
我们一起上了林肯号，船长法拉古说，谁先发现独角鲸，就可以得到2000美金的奖金，康塞尔对大家激动的问题无动于衷。林肯号舰上的歼灭性武器样样齐全，更了不起的是还有捕鲸大王尼德﹒兰，他身手敏捷、机智灵活、沉着勇敢、技艺高超，但脾气暴躁，他不相信独角鲸的存在。
3、第三章：一次惊心动魄的行动
最开始的一段时间，大家每天都紧张的观察海面。三个月过去了，海员们开始泄气了，开始怀疑自己这次搜寻行动的意义。半年后，海员们要求返航。法拉古舰长许诺最后搜寻三天，三天后如果还无结果就将回去。
到了规定期限的最后时刻，一向无动于衷的尼德.兰突然喊叫起来，他发现了怪物。怪物发光、椭圆形、呼啸、喷水柱，林肯号企图捕获独角鲸，而独角鲸却若无其事地同林肯号捉迷藏。
经过一夜一天的追逐周旋，到第二天晚上，双方形成对峙。当林肯号用炮弹攻击独角鲸，独角鲸却突然熄灭电光，向林肯号喷射大水并撞击了林肯号，我被抛到了海里。
4、第四章：无名类鲸鱼
我被抛入海里，与康塞尔在海中相依为命。我们为了节省体力，一个人平躺不动，另一个人负责将平躺的人往前推，交替轮换。正当我们筋疲力尽就要沉入海底时，被躲在独角鲸背上的尼德·兰拉出水面。
尼德兰说，这怪物不是鲸，是钢制的。我这才断定它是一艘潜水艇。我们在艇顶苟延残喘。天亮时，艇盖掀开，八个壮汉出来，把我们拖进艇里去。
创作背景：
波兰人民反对沙皇独裁统治的起义遭到残酷镇压是凡尔纳创作《海底两万里》的一个导火索。他在小说中塑造了尼摩船长这个反对沙皇专制统治的高大形象，赋予其强烈的社会责任感和人道主义精神，以此来表达对现实的批判。
创作小说之初，凡尔纳和出版商赫泽尔（Piere-Jules Hetzel）之间就书中的主人公鹦鹉螺号船长尼摩的特征展开了一场争论。赫泽尔认为该把尼摩描写成为奴隶贩卖交易的死敌，为他对某些海上船只的无情攻击提供清晰而理想的辩护。
但凡尔纳却希望尼摩是位波兰人，他永不宽恕地把仇恨直指向俄国沙皇（他曾血腥镇压了一场波兰人的起义）。不过赫泽尔担心他引起外交上的分歧，使该书在有利可图的俄国市场上遭禁。