Durante una expedición científica en Islandia, el científico Trevor Anderson (Brendan Fraser), su sobrino Sean (Josh Hutcherson) y guía, Hannah (Anita Briem), quedan atrapados en una cueva. La única posibilidad de escapar de allí es adentrándose en las entrañas de la Tierra. Recorriendo mundos jamás vistos, el trío se encuentra cara a cara con criaturas increíbles. Pero la actividad volcánica del lugar es cada vez más intensa, por lo que deberán encontrar urgentemente una manera de poder volver a la superficie antes de que sea demasiado tarde.