Den unge Milo blir tilkalt til villaen til professor Whitmore, en ekspert på arkeologi og eldgamle sivilassjoner. Milo oppdager at han og professoren deler en lidenskap for å studere forsvinningen av den gamle byen Atlantis som skal ha sunket i havets dyp. Professoren viser ham en relikvie fra "Den gamle hyrdens dagbok" og Whitmore ønsker at Milo skal reise sammen med resten av mannskapet på ubåten Ulysses, på leting etter den tapte byen Atlantis. Når Milo ankommer Atlantis møter han urbefolkningen Kida, som bærer en amulett som inneholder meldinger fra de eldgamle åndene til Atlantis. Samtidig som Milo opplever en rekke eventyr i den fremdeles blomstrende byen, har Whitmores ekspedisjon til hensikt å stjele Atlantis rikdommer.