ATLANTIS - EN FÖRSVUNNEN VÄRLD handlar om Milo James Thatch, en oerfaren ung äventyrare som 1914 ansluter sig till en grupp av djärva upptäcktsresanden för att leta efter det legendariska försvunna riket Atlantis. Milo blir tack vare sina kunskaper snart den viktigaste personen när det gäller att lösa det urgamla mysteriet med Atlantis. Milo är kart- och språkexpert på ett museum, en naiv men beslutsam kille som drömmer om att avsluta det sökande efter Atlantis som hans avlidne farfar, en berömd upptäcktsresande, en gång började. När en sedan länge försvunnen dagbok dyker upp, avslöjar den nya ledtrådar till platsen där Atlantis lär vara beläget. En excentrisk miljardär går med på att bekosta en undervattensexpedition med den jättelika ubåten Ulysses och ett fantastiskt äventyr kan börja.