Przede wszystkim przyjaciele odkrywają, że przesłanie wysłał kapitan Grant, zaginiony kilka lat wcześniej podczas rejsu z Ameryki Południowej. Kiedy do państwa Glenarvan przybywają dzieci kapitana Robert i Mary z prośbą o pomoc, zacny i hojny lord postanawia pomóc im odnaleźć ojca. Znając tylko szerokość geograficzną i prawdopodobne miejsce – Patagonię – płyną tam jachtem lorda, a następnie przemierzają wszerz Amerykę wzdłuż 37. równoleżnika. Pomaga im roztargniony naukowiec – doktor Jakub Paganel, szczodrze dzieląc się swoją wiedzą geograficzną.

Mimo wielkich poświęceń i przeżycia niezliczonych przygód, podróżnicy niczego w Ameryce nie odnajdują. Paganel stawia wtedy nową hipotezę – miejscem katastrofy kapitana Granta nie była Patagonia, lecz Australia (w tekście jednego z listów jest oderwany fragment austral, interpretowany poprzednio jako określenie półkuli południowej). Przebywszy pół świata, podróżnicy docierają do wybrzeży szóstego kontynentu. Traf chce, że w pierwszym odwiedzonym domostwie, u Paddy’ego O’Moore’a, znajdują ocalonego rozbitka z załogi Granta, bosmana Toma Ayrtona. Ten ofiarowuje się poprowadzić wyprawę do miejsca katastrofy. W tym czasie statek lorda Glenarvana musi popłynąć w celu dokonania poważnej naprawy. Domniemany rozbitek prowadzi poszukiwaczy dziwnymi szlakami, stopniowo tracąc ich zaufanie.