Edinburgh 1880. Professor Oliver Lindenbrook (James Mason) wird in den Adelsstand erhoben, und die ganze Universität freut sich mit ihm. Von seinem Studenten Alec McEwen (Pat Boone) bekommt der Geologie-Professor einen Lavabrocken geschenkt, der schwerer ist als er sein dürfte und sofort seine Aufmerksamkeit auf sich zieht. Als es bei der Untersuchung des Steins zu einer Explosion kommt, tritt ein Senkblei zum Vorschein - mit einer Nachricht von Arne Saknussemm. Der isländische Forscher wollte seinerzeit den Mittelpunkt der Erde erreichen und verschwand auf mysteriöse Weise. Um letzte Zweifel auszuräumen, schickt Sir Oliver das gesamte Material an den renommierten schwedischen Geologen Professor Goetaborg, wartet aber vergeblich auf dessen Antwortbrief.
Misstrauisch geworden, machen sich der Professor und Alec auf den Weg nach Island, wo sie Goetaborg finden - vergiftet inmitten der Ausrüstung, die dieser bereits für seine eigene Expedition zusammengetragen hatte. Hat ihn sein letzter Besucher, Graf Saknussemm (Thayer David), ein Nachfahre des legendären Isländers, auf dem Gewissen? Erschüttert erfährt Carla Goetaborg (Arlene Dahl), die ihrem Gatten nachgereist war, vom Mord. Die Expeditionsausrüstung ihres Mannes jedoch überlässt sie den Schotten nur unter einer Bedingung: Sie will mit!
Gemeinsam mit dem isländischen Bauern Hans (Peter Ronson) brechen die drei schließlich auf. Graf Saknussemm ist schon vor ihnen da und legt eine falsche Fährte. Aber die Abenteurer können allen Gefahren trotzen, einer Herde fleischfressender Saurier entkommen und tatsächlich den Mittelpunkt der Erde erreichen. Bei der Sprengung eines vulkanischen Kamins lösen sie allerdings ein gewaltiges Erdbeben aus.