Nadie cree a Milo Thatch cuando explica que conoce el secreto que conduce a la misteriosa ciudad perdida de La Atlántida. Sólo una persona, Preston Whitmore, un excéntrico millonario, financia una expedición que apotyará a Milo en su aventura. Así, tras salvar un gran número de obstáculos, el joven y la tripulación consiguen acceder a la fantástica ciudad. Allí Milo conoce a la princesa Kida, descubre una civilización viva y próspera y lucha con todas sus fuerzas para evitar su desaparición. Sin embargo, no todos los miembros de la expedición tienen los mismos sentimientos...