Året er 1864. Yachten Duncan forlater Skottland på leting etter kaptein Grant og mannskapet hans, som et par år tidligere har lidd skibbrudd med tremasteren Britannia. Om bord i Duncan er i tillegg til mannskapet, lord og lady Glenervan, kaptein Grants morløse barn Robert og Mary og den distré franske geografen Paganel. 

I en flaske kastet på havet har de funnet et brev som tyder på at kaptein Grants båt har gått ned utenfor kysten av Chile, og de starter letingen der. De finner ikke noe spor av verken båt eller mannskap, og fortsetter ferden langs den 37. breddegrad ved å krysse både land og hav: Sør-Amerika, Atlanterhavet, Det indiske hav, Australia og New Zealand.

Underveis stifter de bekjenskap med de ulike kontinen.tenes historie, natur og dyreliv, men de blir også utsatt for mange farer og strabaser. De blir angrepet av straffanger i Australia, og de blir tatt til fange av innfødte på New Zealand. Men kaptein Grant er og blir borte, og håpet om å finne ham i live svinner. Kommer Robert og Mary noen gang til å få se sin far igjen? Kaptein Grants barn holder leseren i ånde gjennom flere hundre sider. Vi blir med Lord Glenervan og det lille følget hans der de strever seg frem i en ofte ugjestmild natur, mens de veksler mellom håp og motløshet. Krones alt strevet med seier? Den som leser, får se!