Příběh je vyprávěn očima šestnáctiletého Axela a začíná přesně v neděli 24. května roku 1863, kdy profesor Liddenbrock náhodu objeví zašifrovaný dokument islandskéhoalchymisty ze 16. století Arneho Saknussemma. Podaří se mu text psaný runovým písmem rozluštit a zjistí, že Saknussemm v dokumentu tvrdí, že sestoupil do středu Země. Profesor okamžitě zorganizuje výpravu na Island, protože podle Saknussemma je vstupní místo pro cestu do podzemí v jednom ze tří kráterů vyhaslé islandskésopkySnæffelsjökull, a to v tom, na nějž dopadne posledního červnového dne stín horského štítu Scartarisu.
Po určení správného kráteru začala výprava sestupovat do zemských hlubin. Světlo cestovatelům zajišťovaly elektrické lampy a před žízní je zachránila nalezená podzemní řeka. Za dvacet dní ušli asi 130 kilometrů a ocitli se v hloubce kolem 24 kilometrů. Devátého srpna učinili cestovatelé neuvěřitelný objev. Zhruba v hloubce 55 kilometrů pod zemským povrchem vstoupili do gigantické dutiny osvětlené jakousi elektrickou září (kterou Verne přirovnával k záři polární), ve které bylo obrovské podzemní moře. Na jeho březích výprava nalezla les obrovských hub a mnoho dávno vymizelých druhohorních a třetihorních rostlinných i živočišných druhů. Cestovatelé si postavili vor a 13. srpna se vydali na plavbu, při které mohli pozorovat zápas ichtyosaura s plesiosaurem. Za týden urazili více než 400 kilometrů a o pět dní později odhadovali, že již propluli pod Anglií a Francií (celé moře bylo nakonec široké téměř 900 kilometrů). Po přistání na druhém břehu nalezli dokonce skupinu mastodontů, které sledoval pračlověk vysoký asi 12 stop (tj. 3,6 metru). Cestovatelé zde také objevili Saknussemmovo znamení, ukazující další cestu do podzemí. V té jim však bránil zával, který se pokusili odstřelit pomocí střelného prachu. Před výbuchem odpádlovali na moře, ale exploze byla větší, než očekávali. Vor byl uvolněným proudem vody vehnán do velké pukliny, po určité době se dostal do komína plného stoupající vody a magmatu a nakonec byl 28. srpna vyvržen na zemský povrch. Cestovatelé brzy zjistili, že se z hlubin Země dostali vedlejším kráterem sopky Stromboli na Liparských ostrovech severně od Sicílie, a s velkou slávou se vrátili domů.
Díky mladému vypravěči má román obrovský spád, protože Axelovy vědomosti nemohou být díky jeho věku tak rozsáhlé, aby Jules Verne mohl zaplnit své dílo vědeckými fakty, kterými mnohdy děj svých příběhů poněkud rozmělňoval. Proto patří tato kniha přes neudržitelný vědecký základ ke stále velmi oblíbeným Vernovým dílům
Ilustrace
Knihu Cesta do středu Země ilustroval Édouard Riou.
Filmové adaptace
Díky své popularitě byl román několikrát zfilmován: