26. kesäkuuta 1864 Duncan-jahdin miehistö, jonka omistavat lordi Edward Glenarvan, merkittävä Thamesin kuninkaallisen jahtiklubin jäsen ja varakas skotlantilainen maanomistaja, saalis hain Irlanninmerellä, jonka vatsasta hän löytää pullon, jolla on merkintä kolmella kielellä: englanti, saksa ja ranska. . Muistiinpanossa todetaan lyhyesti, että "brittiläisten" romahtamisen aikana kolme pelastettiin - kapteeni Grant ja kaksi merimiestä, että he olivat kaatuneet tietylle maalle; sekä leveys- että pituusaste on ilmoitettu, mutta on mahdotonta selvittää, millainen pituusaste se on - luku on epäselvä. Muistiinpanossa sanotaan, että pelastetut ovat kolmenkymmenennentoista asteella eteläisen leveyspiirin yhdennentoista minuutin kohdalla. Pituusaste ei ole tiedossa. Siksi kapteeni Grantia ja hänen seuralaisiaan on etsittävä jossain kolmenkymmenennentoista rinnakkain. Britannian admiraliteetti kieltäytyy järjestämästä pelastusmatkaa, mutta lordi Glenarvan ja hänen vaimonsa päättävät tehdä kaikkensa kapteenin Grantin löytämiseksi. He tapaavat Harry Grantin lapset - kuusitoistavuotias Mary ja kaksitoistavuotias Robert. Yacht on varustettu pitkän matkan purjehdusta varten, johon haluavat osallistua Herran vaimo Helen Glenarvan, erittäin ystävällinen ja rohkea nuori nainen, ja kapteeni Grantin lapset. Major McNabbs, noin viisikymmentä miestä, vaatimaton, hiljainen ja hyväntuulinen, Glenarvanin lähisukulainen, osallistuu myös retkelle; 30-vuotias "Duncan" -kapteeni John Mangles, Glenarvanin serkku, rohkea, ystävällinen ja energinen mies; Apulaiskapteeni Tom Austin, vanha, luotettava merimies, ja kaksikymmentäkolme miehistön jäsentä, kaikki skotlantilaiset, sekä heidän päällikkönsä.
25. elokuuta "Duncan" menee merelle Glasgowsta. Seuraavana päivänä käy ilmi, että aluksella on toinen matkustaja. Se osoittaa olevan Pariisin maantieteellisen seuran sihteeri, ranskalainen Jacques Paganel. Mielipiteettään johtuen, päivä ennen Duncanin lähtöä, sekoittaen alukset (koska hän halusi purjehtia Intiaan Skotlannin höyrylaivalla), hän kiipesi hyttiin ja nukkui siellä tarkalleen kolmekymmentäkuusi tuntia kuljettaakseen pikimmiten paremmin, eikä mennyt kannelle ennen kuin toinen matkapäivä. Kun Paganel saa tietää, että hän purjehti Etelä-Amerikkaan Intian sijasta, hän on ensin epätoivoinen, mutta oppiessaan retkikunnan tarkoituksesta hän päättää tehdä muutoksia suunnitelmiinsa ja purjehtia kaikkien kanssa.
Ylittäessään Atlantin valtameren ja kulkenut Magellanin salmen läpi, Duncan löytää Tyynen valtameren ja suuntautuu Patagonian rannoille, missä joidenkin oletusten mukaan nootti tulkittiin ensin tällä tavalla, kapteeni Grant katoaa vankeudessa intialaisten keskuudessa.
Duncanin matkustajat - lordi Glenarvan, majuri McNabbs, Paganel, Robert ja kolme merimiestä - laskeutuvat Patagonian länsirannikolle, kun taas Helen Glenarvan ja Mary pysyvät John Manglesin hoidossa purjeveneessä, jonka pitäisi kulkea mantereen ympäri ja odottaa matkustajia itärannikolla, osoitteessa Cape Corrientes.
Glenarvan ja hänen kumppaninsa kulkevat Patagonian läpi seuraavan kolmattakymmentäseitsemättä rinnakkain. Uskomattomia seikkailuja tapahtuu heidän kanssaan tällä matkalla. Robert katoaa Chilen maanjäristyksen aikana. Muutaman päivän haku päättyy kyyneliin - he eivät löydä lasta missään. Kun pieni irrottautunut menettäen toivonsa löytää hänet on menossa lähtemään, matkustajat näkevät yhtäkkiä kondorin, joka voimakkaissa taskuissaan kantaa Robertia ja alkaa nousta mukanaan taivaalla. McNabbs haluaa jo ampua linnun, kun hän on yhtäkkiä jonkun toisen hyvin kohdistetun laukauksen edellä. Haavoitettu lintu, kuten laskuvarjo, mahtavilla siipillään laskee Robertin maahan. Näyttää siltä, että tämän laukauksen ampui kotoisin oleva nimeltään Talcav. Hänestä tulee heidän oppaansa Argentiinan tasangolla, ja myöhemmin todellisena ystävänä.
Pampoissa matkustajat kohtaavat jaon kuoleman. Talcav, Glenarvan ja Robert, joiden hevoset eivät ole kovin väsyneitä, lähtevät etsimään vettä ja ovat edellä muita. Yöllä joella hyökkäävät punaisten susien parvi. Kolme matkailijaa uhkaa välitöntä kuolemaa. Sitten Robert hyppää Talcavan hevosen nopeajalkaisen Taukan päälle ja vetää parven Glenarvanista ja Talcavasta riskiin, että susit repeytyvät paloiksi. Hän onnistuu välttämään kuoleman. Hän liittyy Paganel-ryhmään ja aamulla tapaa uudelleen Glenarvanin ja Talcavan kanssa, jotka hän pelasti.
Pian sen jälkeen ala-alueella joukkue joutuu selviytymään tulvista joen vuotamisen takia. Matkustajat onnistuvat kiivetä rönsyilevää pähkinäpuuta, jota ruskea virta ei voinut vetää pois maasta. Sillä he järjestävät pysähdyksen, jopa tulen. Yöllä hirmumyrsky vetää edelleen puun, ja sen päällä ihmiset pystyvät uimaan laskeutumaan.
Paganel keksi ajatuksen, että alunperin kapteeni Grantin huomautusta tulkittiin väärin ja että se ei koskenut Patagoniaa, vaan Australiaa. Hän vakuuttaa vakuuttavasti muut päätelmänsä paikkansapitävyydestä, ja matkustajat päättävät palata takaisin laivaan jatkaakseen purjehdusta Australian rannoille. Joten he tekevät.
He etsivät, mutta turhaan, kahta matkaa varrella olevaa saarta - Tristan da Cunha ja Amsterdam. Sitten ”Duncan” lähestyy Australian rannikolla sijaitsevaa Kap Bernoullia. Glenarvan laskeutui maalle. Muutaman mailin päässä rannasta on eräs irlantilainen maatila, joka toivottaa matkustajat tervetulleiksi. Lordi Glenarvan kertoo irlantilaiselle, mikä hänet toi näille maille, ja kysyy, onko hänellä tietoa brittiläisestä kolmimastoisesta aluksesta Britanniasta, joka kaatui noin kaksi vuotta sitten jonnekin Australian länsirannikon tuntumassa.
Irlantilainen ei ollut koskaan kuullut uppuneesta aluksesta, mutta kaikkien läsnä olleiden suureksi yllätykseksi yksi hänen työntekijöistään nimeltä Ayrton osallistui keskusteluun. Hän toteaa, että jos kapteeni Grant on edelleen elossa, hän on Australian maaperällä. Hänen asiakirjansa ja tarinansa todistavat, että hän toimi veneenwinaana Britanniassa. Ayrton sanoo menettäneensä kapteenin näkyvyyden, kun alus kaatui rannikko riuttoille. Tähän asti hän oli vakuuttunut siitä, että vain hän selvisi koko Ison-Britannian joukkueesta. Totta, Ayrton väittää, että alus kaatui ei Australian länsipuolella vaan itärannikolla, ja jos kapteeni Grant on edelleen elossa, kuten muistiinpanossa todetaan, alkuperäiskansat pitävät hänet vankeudessa jossain itärannikolla.
Ayrton puhuu kiehtovalla vilpittömästi. Hänen sanoistaan on vaikea epäillä. Lisäksi irlantilainen, jota varten hän palveli, takaa hänelle. Lordi Glenarvan uskoo Ayrtonin ja päättää hänen neuvonsa perusteella ylittää Australian kolmenkymmenennentoista rinnakkain. Hänen vaimonsa Glenarvan, kapteeni Grantin, päämaantieteilijän, kapteeni Manglesin ja useiden merimiesten lapset, kokoontuivat pieneen omakotitaloon, lähtemään Ayrtonin johtamalle matkalle. "Duncan", saatuaan rakennuksessa jonkin verran vaurioita, on menossa Melbourneen, missä sen on tarkoitus korjata. Yacht team, jota johtaa apulaiskapteeni Tom Austin, Glenarvanilta odotetaan tilauksia.
Naiset ratsastavat kuuden härän vetämässä kärryssä, ja miehet ratsastavat hevosilla. Matkan aikana matkustajat ohittavat kultakaivoksia, ihailevat Australian kasvistoa ja eläimistöä.Matka tapahtuu aluksi melko mukavissa olosuhteissa, asutulla alueella. Yksi hevosista kuitenkin rikkoi hevosenkengän. Ayrton seuraa seppää, ja hän perustaa uusia hevosenkengät shamrockilla - merkki Black Pointin karjatilasta. Pian pieni irtaimisto jatkaa jo matkaansa. Matkailijat ovat todistamassa Camden-sillassa tehdyn rikoksen tuloksia. Kaikki autot, paitsi viimeinen, kaatuivat jokeen johtuen siitä, että kiskoja ei ollut asennettu. Viimeinen auto ryöstetään, poltetaan, pilaantuneet ruumiit ovat hajallaan kaikkialle. Poliisilla on taipumus uskoa, että tämä rikos on Ben Joycen johtaman pakenevien vankien joukon työ.
Ayrton johtaa pian irrottautumisen metsään. Matkustajien on pakko pysähtyä määräämättömäksi ajaksi, koska heidän edessään on myrskyinen roiskunut joki, joka voidaan kahlata vain normaaliin palautuessaan. Sillä välin, käsittämättömän sairauden takia, kaikki sonnit ja hevoset kuolevat, lukuun ottamatta sitä, joka on käsitelty polveen. Eräänä iltana majuri McNabbs näkee ihmisiä puiden varjossa. Sanomatta ketään sanaakaan, hän jatkaa tiedustelua. Osoittautuu, että nämä ovat syyllisiä; hän hiipii heihin ja kuuntelee heidän keskusteluaan, josta käy ilmi, että Ben Joyce ja Ayrton ovat yksi henkilö ja hänen joukko pysyi lähellä häntä koko Glenarvan-joukkueen matkan aikana mantereella keskittyen hevosen seuraamaan Black Point -hevosen kanssa. Palattuaan ystäviensä luo, toistaiseksi majuri ei kerro heille löytöstään. Ayrton vakuuttaa lordi Glenarvanin tilaamaan "Duncan" Melbournesta menemään itärannikolle - siellä rosvot hallitsisivat helposti jahdin. Petajalle on melkein annettu käsky apulaiskapteenin nimessä, mutta sitten majuri paljastaa hänet ja Ayrton joutuu pakenemaan. Ennen piiloutumista hän haavoittaa Glenarvanin käsivarteen. Jonkin ajan kuluttua matkustajat päättävät lähettää uuden lähettilään Melbournessa. Haavoittuneen Glenarvanin sijasta Paganel kirjoittaa käskyn. Yksi purjehtijista lähtee matkalle. Ben Joyce kuitenkin vahingoittaa merimiestä vakavasti, ottaa häneltä kirjeensä ja menee itse Melbourneen. Hänen jengi ylittää joen sillan yli, joka osoittautui lähellä, ja polttaa sen sitten, jotta Glenarvan ei voinut käyttää sitä. Irrotus odottaa joen tason laskua, sitten se rakentaa lautan ja ylittää rauhallisen joen lautalla. Saavuttuaan rannikolle Glenarvan tajuaa, että Ben Joycen jengi on jo ottanut haltuunsa ”Duncanin” ja keskeytynyt joukkue jatkoi sitä tuntemattomaan suuntaan. Kaikki päättelevät, että etsintä on lopetettava, koska sitä ei enää tarvitse tehdä, ja palattava Eurooppaan. On kuitenkin käynyt ilmi, että Eurooppaan lähtevän aluksen on ehkä odotettava erittäin kauan. Sitten matkustajat päättävät uida Aucklandiin, joka on Uusi-Seelanti: sieltä lennot Eurooppaan ovat säännöllisiä. Hauraassa pienessä aluksessa, jossa on ikuisesti humalassa kapteeni ja merimiehet, ja selvinnyt myrskystä, jonka aikana alus on luonteenomainen, Glenarvan ystäviensä kanssa kuitenkin saavuttaa Uuden-Seelannin rannat.
Alkuperäiset kanibaalit vangitsivat heidät siellä. Robertin kekseliäisyyden ansiosta he kuitenkin onnistuvat pakenemaan vankeudesta. Muutaman päivän matkan jälkeen he saapuvat Uuden-Seelannin itärannikolle ja näkevät kakun rannikon lähellä, ja vähän kauempana - ryhmän alkuperäiskansoja. Matkustajat istuvat piirakkaan, mutta useiden veneiden alkuperäiskansojen takaavat heidät. Matkustajat epätoivossa. Sen jälkeen, mitä heidän piti selviytyä vankeudessa, he mieluummin kuolevat, mutta eivät anna periksi. Yhtäkkiä, etäisyydessä, Glenarvan näkee Duncanin omalla miehistöllään aluksella, mikä auttaa häntä irtaamaan takaa-ajajiaan. Matkailijat ihmettelevät, miksi Duncan on Uuden-Seelannin itärannikon ulkopuolella. Tom Austin näyttää hajautetun Paganelin käsin kirjoittaman tilauksen, joka sen sijaan, että kirjoitti "Australia", kirjoitti "Uusi-Seelanti". Paganelin virheen vuoksi Ayrtonin suunnitelmat romahtivat. Hän päätti kapinata. Hän oli lukittu. Nyt Ayrton purjehtii tahtonsa vastaisesti Duncanilla niiden kanssa, joita hän halusi pettää.
Glenarvan yrittää saada Ayrtonin antamaan oikeita tietoja Britannian kuolemasta. Lady Glenarvanin toistuvat vetoomukset ja sitkeys tekevät työnsä. Ayrton suostuu kertomaan kaiken, mitä tietää, ja pyytää vastineeksi sitä, että hänet pudotetaan pois jollakin asumattomalla saarella Tyynellämerellä. Glenarvan hyväksyy tarjouksen. On käynyt ilmi, että Ayrton lähti Iso-Britanniasta ennen onnettomuutta. Harry Grant laski hänet Australiaan kapinallisyrityksestä. Ayrtonin tarina ei valaise kapteeni Grantin sijaintia. Glenarvan pitää kuitenkin sanansa. "Duncan" kelluu yhä pidemmälle, Taborin saari näkyy etäisyydessä. Siinä, ja päätti jättää Ayrton. Tällä maalla, joka makaa kolmattakymmentäseitsemännen rinnakkain, tapahtuu kuitenkin ihme: osoittautuu, että juuri täällä kapteeni Grant ja kaksi hänen merimiestänsä löysivät suojan. Sen sijaan Ayrton jää saareen voidakseen tehdä parannuksen ja sovittaa rikoksistaan. Glenarvan lupaa, että jonain päivänä hän palaa.
Ja Duncan palaa turvallisesti Skotlantiin. Mary Grant kihlahti pian John Manglesiin, jonka kanssa hellä tunne tunsi olevansa yhteydessä hänen matkaansa yhdessä. Paganel menee naimisiin majurin serkkun kanssa. Robertista tulee hänen isänsä tavoin rohkea merimies.
