26. juuni 1864 Thacani kuningliku jahtklubi silmapaistvale liikmele ja rikkale Šoti maaomanikule lord Edward Glenarvanile kuuluva Duncani jahi meeskond püüab Iiri merest hai, kelle kõhust leiab kolmes keeles pudeli koos noodiga: inglise, saksa ja prantsuse. . Märkuses öeldakse lühidalt, et "brittide" kokkuvarisemise ajal päästeti kolm - kapten Grant ja kaks meremeest, et nad olid langenud mõnele maale; näidatud on nii laius- kui pikkuskraadid, kuid pole võimalik kindlaks teha, mis laiuskraad see on - joonis on hägune. Märkuses öeldakse, et päästetud asuvad lõunalaiuse üheteistkümnenda minuti kolmekümne seitsmendal kraadi. Pikkuskraad pole teada. Seetõttu peavad kapten Granti ja tema kaaslaste otsingud toimuma kuskil kolmekümne seitsmendal paralleelil. Briti admiraliteet keeldub päästeekspeditsiooni sisustamisest, kuid lord Glenarvan ja tema naine otsustavad teha kõik võimaliku, et kapten Grant leida. Nad kohtuvad Harry Granti lastega - kuueteistaastase Maarja ja kaheteistaastase Robertiga. Jaht on varustatud pikamaapurjetamiseks, millest soovivad osa võtta lordi naine Helen Glenarvan, väga lahke ja julge noor naine ning kapten Granti lapsed. Ekspeditsioonist võtab osa ka major McNabbs, umbes viiekümneaastane mees, tagasihoidlik, vaikne ja heasüdamlik Glenarvani lähisugulane; kolmekümneaastane "Duncani" kapten John Mangles, Glenarvani nõbu, julguse, lahke ja energiline mees; Abikapten Tom Austin, vana usaldusväärne meremees ja kakskümmend kolm meeskonnaliiget, kõik šotlased, aga ka nende kapten.
25. augustil läheb "Duncan" Glasgow'st merre. Järgmisel päeval selgub, et pardal on veel üks reisija. Selgub, et see on Pariisi geograafiaühingu sekretär, prantslane Jacques Paganel. Mõttetu olemuse tõttu, päev enne Duncani lahkumist, seganud laevu (sest ta tahtis Šotimaa aurulaeval Indiasse sõita), ronis ta kajutisse ja magas seal täpselt kolmkümmend kuus tundi, et väljakut paremini läbi viia, ning ei läinud tekile enne, kui teine reisipäev. Kui Paganel saab teada, et ta purjetab India asemel Lõuna-Ameerikasse, on ta kõigepealt meeleheitel, kuid siis, õppides ekspeditsiooni eesmärki, otsustab ta oma plaanides muudatusi teha ja kõigi teistega purjetada.
Pärast Atlandi ookeani ületamist ja Magellani väina läbimist jõuab Duncan Vaiksesse ookeani ja suundub Patagoonia kallastele, kus mõne eelduse kohaselt tõlgiti nooti esmalt nii, et kapten Grant langeb vangistuses indiaanlaste hulka.
Duncani reisijad - lord Glenarvan, major McNabbs, Paganel, Robert ja kolm meremeest - maanduvad Patagoonia läänerannikul, samal ajal kui Helen Glenarvan ja Mary jäävad John Manglesi hoole all purjekale, mis peaks mandril ringi käima ja idarannikul reisijaid ootama, Cape Corrientes'is.
Glenarvan ja tema kaaslased läbivad Patagoonia, järgides kolmekümne seitsmendat paralleeli. Sellel teekonnal toimuvad nendega uskumatud seiklused. Robert kaob Tšiilis maavärina ajal. Mõni päev otsimist lõpevad pisarates - nad ei leia last kuskilt. Kui väike irdmaja, kes on kaotanud igasuguse lootuse teda leida, asub kohe minema, näevad rändurid ootamatult kondoomi, kes oma võimsates käppades kannab Robertit ja hakkab taevalaotuses temaga hõljuma. McNabbs tahab juba lindu tulistada, kui ta on ootamatult ees kellegi teise sihitud lasust. Haavatud lind nagu langevari oma võimsatel tiibadel langetab Roberti maapinnale. Selgub, et selle lasu tulistas pärismaalane nimega Talcav. Temast saab nende teejuht Argentiina tasandikel ja hiljem ka tõelise sõbraks.
Pampides seisab rändur janu ees. Talcav, Glenarvan ja Robert, kelle hobused pole eriti väsinud, asusid vett otsima ja on ülejäänud ajast ees. Öösel ründab jõe ääres neid punane hunt. Kolm rändurit ootab peatset surma. Siis hüppab Robert kiire jalaga Taukale, Talcava hobusele, ja riskides huntide tükkideks rebimisega, veab karja Glenarvanist ja Talcavast välja. Tal õnnestub surma vältida. Ta liitub Paganeli grupiga ja hommikul kohtub ta taas Glenarvani ja Talcavaga, kelle ta päästis.
Varsti pärast seda peab madalmaadel meeskond jõgede üleujutuse tõttu üleujutused üle elama. Reisijatel õnnestub ronida laialivalguvale pähklipuule, mida pruun oja ei suutnud maast välja tõmmata. Selle peal korraldavad nad peatuse, teevad isegi lõket. Öösel tõmbab orkaan veel puu välja ja selle peal õnnestub inimestel maanduda.
Paganel tuleb välja mõttega, et algselt tõlgendati kapten Granti märkust valesti ja see ei käinud mitte Patagoonia, vaid Austraalia kohta. Ta veenab veenvalt teisi oma järelduse õigsuses ja rändurid otsustavad laevale naasta, et jätkata purjetamist Austraalia kallastele. Nii nad teevad.
Nad uurivad, kuid asjata, kahte tee ääres asuvat saart - Tristan da Cunha ja Amsterdami. Seejärel läheneb “Duncan” Austraalia rannikul asuvale Bernoulli neemele. Glenarvan maandus maale. Mõne miili kaugusel kaldast asub kindel Iiri talu, mis tervitab reisijaid. Lord Glenarvan räägib iirlasele, mis ta neile maadele tõi, ja küsib, kas tal on teavet Suurbritannia kolmemastilise laeva Suurbritannia kohta, mis kukkus umbes kaks aastat tagasi kuskil Austraalia lääneranniku lähedal.
Iirlased polnud kunagi uppunud laevast kuulnud, kuid kõigi kohalviibijate suureks üllatuseks sekkus vestlusesse üks tema töötajatest, nimega Ayrton. Ta väidab, et kui kapten Grant on endiselt elus, on ta Austraalia pinnal. Tema dokumendid ja lugu kinnitavad, et ta oli Suurbritannias paadivanem. Ayrton ütleb, et ta kaotas kapteni silmist, kui laev kukkus rannariffidel alla. Siiani oli ta veendunud, et kogu Suurbritannia meeskonnast jäi ellu vaid ta. Tõsi, Ayrton väidab, et laev kukkus alla mitte Austraalia lääneosas, vaid idarannikul ning kui kapten Grant on endiselt elus, nagu noot näitab, peavad põliselanikud teda kusagil idarannikul vangistuses.
Ayrton räägib haarava siirusega. Tema sõnades on raske kahelda. Lisaks käendab teda iirlane, kelle heaks ta teenis. Lord Glenarvan usub Ayrtoni ja tema soovitusel otsustab ületada Austraalia kolmekümne seitsmendal paralleelil. Glenarvan, tema naine, kapten Grant, major, geograaf, kapten Mangles ja mitmed meremehed, kogunesid väikesesse üksusesse, asusid teele Ayrtoni juhitud teekonnal. "Duncan", olles saanud hoones teatavaid kahjustusi, suundub Melbourne'i, kus on kavas selle remont. Jahtmeeskond eesotsas kapten Tom Austiniga peaks Glenarvanilt korraldusi ootama.
Naised sõidavad vankris, mille on tõmmanud kuus pulli, ja mehed ratsutavad hobuseid. Reisi ajal mööduvad rändurid kullakaevandustest, imetlevad Austraalia taimestikku ja loomastikku. Alguses toimub reis üsna mugavates tingimustes, asustatud piirkonnas. Üks hobustest murrab aga hobuseraua. Ayrton järgib seppa ja ta püstitab uued hobuserauaga räti - see on märk Black Pointi karjalautadest. Varsti jätkab väike üksikelamu juba oma teekonda. Reisijad on Camdeni sillal toime pandud kuriteo tulemuste tunnistajad. Kõik autod, välja arvatud viimane, kukkusid jõkke seetõttu, et rööpad olid panemata. Viimane auto röövitakse, kõrbenud, rikutud laibad on laiali kõikjal. Politsei kaldub arvama, et see kuritegu on Ben Joyce juhitud põgenenud süüdimõistetud jõugu töö.
Ayrton viib peagi irdunud metsa. Reisijad on sunnitud määramata ajaks peatuma, sest nende ees on tormiline voolanud jõgi, mida saab wadeta alles siis, kui see normaliseerub. Samal ajal surevad arusaamatu haiguse tõttu kõik pullid ja hobused, välja arvatud see, mida raputati tallaga. Ühel õhtul näeb major McNabbs mõnda inimest puude varjus. Ilma kellelegi sõnagi ütlemata jätkub ta tutvumistega. Selgub, et need on süüdimõistetud; ta hiilib nende poole ja pealtkuulab nende vestlust, millest selgub, et Ben Joyce ja Ayrton on üks inimene ning tema jõuk hoidis teda kogu Glenarvani meeskonna kogu teekonna vältel kogu mandriosas, keskendudes hobuse rajale Black Pointi hobuseraua abil. Naastes oma sõprade juurde, ei ütle major praegu neile oma avastusest. Ayrton veenab lord Glenarvanit tellima Melbourneist pärit "Duncan" idarannikule - seal võtaksid bandiidid jahi hõlpsalt oma valdusesse. Reeturile antakse käsk abivägede kapteni nimel, kuid siis paljastab major ta ja Ayrton peab põgenema. Enne varjamist haavas ta Glenarvani käsivarre. Mõne aja pärast otsustavad rändurid Melbournesse saata veel ühe käskjala. Haavatud Glenarvani asemel kirjutab käsu Paganel. Üks meremeestest läheb teekonnale. Ben Joyce vigastab aga meremeest tõsiselt, võtab temalt kirja ja läheb ise Melbourne'i. Tema jõuk ületab jõe üle silla, mis osutus lähedal olevaks, ja põletab selle siis ära, et Glenarvan ei saanud seda kasutada. Lahkuminek ootab jõe taseme langust, siis ehitab ta parve ja ületab parvel rahuliku jõe. Rannikule jõudes mõistab Glenarvan, et Ben Joyce’i jõuk on juba „Duncani“ vallutanud ja meeskonda seganud ning läks seda teadmata suunas. Kõik jõuavad järeldusele, et otsimine tuleb lõpetada, sest enam pole midagi teha, ja naasta Euroopasse. Siiski selgub, et Euroopasse lahkuv laev peab võib-olla väga kaua ootama. Seejärel otsustavad rändurid ujuda Uus-Meremaal asuvasse Aucklandi: sealt lende Euroopasse regulaarselt. Haavatud väikeses laevas, kus igavesti purjus kapten ja meremehed olid üle elanud tormi, mille jooksul laev luhtus, jõuab Glenarvan sõpradega siiski Uus-Meremaa kallastele.
Seal löövad nad kinni põliselanikud-kannibalid, kes kavatsevad nad tappa. Tänu Roberti leidlikkusele õnnestub neil siiski vangistusest pääseda. Pärast mõnepäevast reisi jõuavad nad Uus-Meremaa idarannikule ja näevad ranniku lähedal kooki ning veidi kaugemal - põliselanike rühma. Reisijad istuvad pirukas, kuid mitme paadi põliselanikud jälitavad neid. Reisijad meeleheites. Pärast seda, mida nad vangistuses üle elama pidid, eelistavad nad küll surra, kuid ei loobu. Ühtäkki näeb Glenarvan kauguses Duncanit koos oma meeskonnaga pardal, mis aitab tal jälitajatest eemale murda. Reisijad imestavad, miks Duncan asub Uus-Meremaa idaranniku lähedal. Tom Austin näitab hajutatud paganeli käe järgi kirjutatud tellimust, kes kirjutas "Austraalia" asemel "Uus-Meremaa". Paganeli eksituse tõttu kukkusid Ayrtoni plaanid kokku. Ta otsustas mässata. Ta oli lukus. Nüüd purjetab Ayrton vastu tema tahtmist Duncanil koos nendega, keda ta tahtis petta.
Glenarvan üritab Ayrtonit veenda andma Suurbritannia surma kohta tõest teavet. Lady Glenarvani korduvad väited ja visadus teevad oma töö. Ayrton on nõus rääkima kõike, mida ta teab, ja palub vastutasuks, et ta lastaks maha mõnel Vaikse ookeani asustamata saarel. Glenarvan võtab tema pakkumise vastu. Selgub, et Ayrton lahkus enne krahhi "Suurbritanniast". Ta mässamise katse tõttu maandus Austraalias Harry Grant. Ayrtoni lugu ei valgusta kapten Granti asukohta. Glenarvan hoiab siiski oma sõna. "Duncan" hõljub üha kaugemale, kaugusse paistab Tabori saar. Selle peale otsustas Ayrton lahkuda. Sellel kolmekümne seitsmendal paralleelil lamaval maatükil juhtub aga ime: selgub, et just siin leidsid kapten Grant ja kaks tema meremeest peavarju. Selle asemel jääb Ayrton saarele kahetsema ja oma kuritegude eest lepitama. Glenarvan lubab, et jõuab kunagi tagasi.
Ja Duncan naaseb turvaliselt Šotimaale. Mary Grant kihlus peagi John Manglesega, kellega õrn tunne ühendas teda nende kogu reisi ajal. Paganel abiellub majori nõbuga. Robertist, nagu ka tema isast, saab julge madrus.
