En 1880, Oliver Lindenbrook, profesor de Geología de la Universidad de Edimburgo (Escocia), recibe como regalo de uno de sus alumnos, Alec McEwan, una roca volcánica. Lidenbrook se muestra muy interesado en el estudio de la roca, que considera extrañamente pesada. En su interior el geólogo encuentra una barra metálica, que a su vez guarda una misteriosa inscripción. El profesor y su alumno descubren que se trata de un mensaje dejado por Arne Saknussem, un científico islandés del que se dice que tres siglos antes habría podido encontrar una vía de entrada hasta el centro de la Tierra. Excitado por el descubrimiento, Lidenbrook escribe a un reputado colega sueco, el profesor Peter Göteborg, para conocer su opinión sobre el hallazgo. Éste, desleal, intenta adelantarse a la expedición de Lidenbrook y ser el primero en seguir los pasos de Saknussem.
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