지각변동을 늘 예의주시하고 있던 지질학자 트레버(브랜든 프레이저)는 수년 전 실종된 형의 오래된 상자 속에서 우연히 이라는 고서를 발견하게 된다. 책 속에 남겨진 암호가 지구 속 세상의 비밀을 밝힐 중요한 단서라고 여긴 트레버는 조카 션(조쉬 허처슨)과 함께 암호를 해독해가며 불과 얼음으로 뒤덮인 땅 아이슬란드로 향한다. 고서에 명시된 대로 찾아간 산장에서 미모의 산악가이드 한나(애니타 브리엠)의 도움을 받아 사화산 분화구에 오르지만 급작스런 기후 변화로 동굴에 갇히게 된다. 그 곳에서 그들은 지구 중심 세계로 통하는 빅 홀로 빠지게 되는데… 지구 중심의 마그마로 인해 점차 온도는 높아져 가고 그 곳을 탈출 하기 위해 그들이 극복해야 할 위험수위는 만만치 않다. 식인 식물의 위협으로부터 벗어나고 뜨거운 바람이 몰아치는 굶주린 피라냐가 우글거리는 바다를 건너, 무중력 상태로 허공에 부유하는 자석 바위 징검다리를 넘고 공룡의 습격에서 벗어나야만 탈출구로 향할 수 있다. 과연 그들은 지구 밖으로 무사히 귀환 할 수 있을까?