Durant una expedició científica a Islàndia, el visionari científic Trevor Anderson (Brendan Fraser), el seu nebot Sean (Josh Hutcherson) i la seva bella guia regional, Hannah (Anita Briem), queden atrapats en una cova. L'única possibilitat d'escapar d'allí és endinsant-se a les entranyes de la Terra. Recorrent mons mai vistos, el trio es troba cara a cara amb criatures increïbles. Però l'activitat volcànica del lloc és cada vegada més intensa, per la qual cosa hauran de trobar urgentment una manera de poder tornar a la superfície abans que sigui massa tard.