В конце девятнадцатого века группа ученых решает протестировать новую буровую машину под названием «Iron Mole», способную проникать в глубь земли. Доктор Абнер Перри и его молодой американский коллега Дэвид Инс уверены, что под известными слоями почвы могут скрываться огромные запасы полезных ископаемых. Однако, к своему удивлению, они обнаруживают там необычный мир, населенный динозаврами, гигантскими монстрами, летающими чудовищами и огромными птицами, обладающими телепатическими способностями, а также людьми-рабами.

В городе Пеллюсидар Дэвид влюбляется в прекрасную девушку по имени Дия. Но когда она оказывается избранной для жертвоприношения, ученые организуют восстание рабов, чтобы спасти Дию и найти путь обратно на поверхность Земли.