Saat melakukan ekspedisi ke Iceland, ilmuwan Trevor Anderson (Brendan Fraser), keponakannya Sean (John Hutcherson) dan pemandu mereka yang cantik, Hannah (Anita Briem), terperangkap di sebuah gua dimana jalan keluarnya hanya membawa mereka semakin dalam menuju inti Bumi. Menyusuri dunia yang belum pernah dikunjungi orang sebelumnya, trio penjelajah itu bertemu dengan makhluk-makhluk yang tidak terbayangkan – termasuk manusia pemakan tumbuhan, piranha terbang raksasa, burung bersinar dan dinosaurus dari masa lalu. Ternyata, akan ada ledakan vulkanik dan mereka harus menemukan jalan keluar dari perut bumi tersebut sebelum terlambat.