故事发生在不远的未来，海平面因为不明原因急速上升，大多数地表都沉入了海中。小时候因为事故而失去一条腿的少年斑鸠夏生，厌倦了都市的生活，移居到了海边的乡村小镇。曾经身为海洋地质学家的祖母留给他的，就只有船、潜水艇和一堆债务。　　夏生为了取回“失去的未来”，与迷之讨债人凯瑟琳一起，潜海前往据说保存着祖母遗产的海底仓库。在那里，他遇到了一位沉睡在如同棺材一般装置中的不可思议少女“亚托莉”。她是一位构造精密到与人类别无二致，而又有丰富感情的机器人。从海底被打捞起来的亚托莉如是说到：“我想完成主人留给我的最后的命

私营小老板王唯正在为养生馆的经营焦头烂额时，二十年前阴差阳错加入科考队而失踪多年的父亲王得志突然出现在面前。时隔二十年，父亲竟然容貌未老，记忆错乱，仿佛从另一个时空而来。父亲向王唯讲起当年科考队的故事

在儒勒·凡尔纳这部最经典故事的现代版里，有号召力的sociopathNemo船长使用他的高科技潜水艇向表面世界发动报复。

影片讲述的故事是，1945年８月，由于美军将要袭击日本本土，I-77潜水艇受命出击，作为最终防卫线。舰长仓本（玉木宏饰）拒绝使用人间鱼雷“回天”（一种由人操纵的自杀性鱼雷），曾经只用普通的鱼雷就击沉过