Den 26. juni 1864 fanger besætningen på Duncan, der ejes af Lord Edward Glenarvan, et fremtrædende medlem af Thames Royal Yacht Club og en velhavende skotsk jordsejer, en haj i det irske hav, i hvis mave han finder en flaske med en note på tre sprog: engelsk, tysk og fransk . I notatet hedder det kort, at under sammenbruddet af de "britiske" blev tre frelst - kaptajn Grant og to sejlere, at de var faldet på noget land; både breddegrad og længdegrad er angivet, men det er umuligt at finde ud af, hvilken slags længdegrad det er - figuren er sløret. Notatet siger, at de frelste ligger i den syvogtyve grad af det ellevte minut af sydbreddegrad. Længdegrad er ukendt. Derfor skal søgningen efter kaptajn Grant og hans ledsagere finde sted et eller andet sted på den tredive og syvende parallel. Det britiske admiralitet nægter at udstyre en redningsekspedition, men Lord Glenarvan og hans kone beslutter at gøre alt for at finde kaptajn Grant. De møder børnene til Harry Grant - seksten år gamle Mary og tolv år gamle Robert. Yachten er udstyret til langdistancesejlads, hvor Herrens kone, Helen Glenarvan, en meget venlig og modig ung kvinde og kaptajn Grants børn ønsker at deltage. Major McNabbs, en mand på omkring halvtreds, en beskeden, tavs og godmodig, nær slægtning af Glenarvan, deltager også i ekspeditionen; den tredive år gamle kaptajn for "Duncan" John Mangles, en fætter til Glenarvan, en mand med mod, venlig og energisk; Assisterende kaptajn Tom Austin, en gammel troværdig sejler, og 23 besætningsmedlemmer, alle skotter, samt deres mester.
Den 25. august går "Duncan" til søs fra Glasgow. Den næste dag viser det sig, at der er en anden passager om bord. Det viser sig at være sekretær for Paris Geografical Society, franskmanden Jacques Paganel. På grund af hans fraværende mindedness, dagen før Duncan's afgang, efter at have blandet skibene (for han ville sejle til Indien på Skotlands dampbåd), klatrede han ind i kabinen og sov der nøjagtigt 32 timer for bedre at bære pitchingen og gik ikke på dækket indtil anden rejsedag. Når Paganel får at vide, at han sejler til Sydamerika i stedet for Indien, er han først desperat, men derefter ved at lære om formålet med ekspeditionen beslutter han at foretage ændringer i sine planer og sejle med alle.
Efter at have krydset Atlanterhavet og passeret gennem Magellan-strædet, befinder Duncan sig i Stillehavet og kører mod bredderne af Patagonia, hvor note, efter nogle antagelser, først blev fortolket på den måde, kaptajn Grant falder i fangenskab blandt indianerne.
Duncans passagerer - Lord Glenarvan, Major McNabbs, Paganel, Robert og tre sejlere - lander på Patagonias vestkyst, mens Helen Glenarvan og Mary under John Mangles pleje forbliver på en sejlbåd, der skal gå rundt på kontinentet og vente på rejsende på østkysten, på Cape Corrientes.
Glenarvan og hans ledsagere passerer gennem Patagonia efter den syvogtredive parallel. Utrolige eventyr finder sted med dem på denne rejse. Robert forsvinder under et jordskælv i Chile. Et par dage med søgning ender i tårer - de kan ikke finde et barn overalt. Når den lille frigørelse, efter at have mistet alt håb om at finde ham, er ved at sætte af sted, ser de rejsende pludselig en kondor, der i sine kraftige poter bærer Robert og begynder at svæve med ham i himlen. McNabbs ønsker allerede at skyde en fugl, når han pludselig er foran et andres velrettet skud. En såret fugl, som en faldskærm, på dens mægtige vinger, sænker Robert ned på jorden. Det viser sig, at dette skud blev fyret af en indfødt ved navn Talcav. Han bliver deres guide på Argentinas sletter og senere som en sand ven.
I pampaserne står rejsende overfor død fra tørst. Talcav, Glenarvan og Robert, hvis heste ikke er meget trætte, tager af sted på jagt efter vand og er foran resten. Ved floden om natten bliver de angrebet af en flok røde ulve. Tre rejsende står over for forestående død. Så hopper Robert på den hurtige fod Tauka, Talcava's hest, og risikerer at blive revet i stykker af ulve og trækker flokken fra Glenarvan og Talcava. Han formår at undgå døden. Han slutter sig til Paganels gruppe og om morgenen mødes han igen med Glenarvan og Talcava, som han reddede.
Kort efter, i lavlandet, skal troppen overleve oversvømmelserne på grund af spild af floder. Rejsende klarer at klatre på et viltvoksende valnødstræ, som den brune strøm ikke kunne trække ud af jorden. På det arrangerer de en stop, endda fyrer op. Om natten trækker en orkan stadig et træ ud, og på det lykkes folk at svømme til land.
Paganel kommer med tanken om, at notatet fra kaptajn Grant oprindeligt blev fortolket, og at det ikke handlede om Patagonia, men om Australien. Han overbeviser overbevisende de andre om rigtigheden af sin konklusion, og de rejsende beslutter at vende tilbage til skibet for at fortsætte med at sejle til bredden af Australien. Så det gør de.
De udforsker, men forgæves, to øer, der ligger på vejen - Tristan da Cunha og Amsterdam. Derefter "Duncan" nærmer sig Cape Bernoulli, der ligger på den australske kyst. Glenarvan landede på land. Et par miles fra kysten er der en vis irsk gård, der byder rejsende velkommen. Lord Glenarvan fortæller ireren, hvad der bragte ham til disse lande, og spørger, om han har nogen oplysninger om det britiske tremastede skib Storbritannien, som styrtede ned for omkring to år siden et sted ud for den vestlige kyst i Australien.
Irerne havde aldrig hørt om et forsænket skib, men til stor overraskelse for alle de tilstedeværende intervenerede en af hans arbejdere, ved navn Ayrton, i samtalen. Han siger, at hvis kaptajn Grant stadig lever, er han på australsk jord. Hans dokumenter og historie bekræfter, at han tjente som bådmand i Storbritannien. Ayrton siger, at han mistede synet af kaptajnen, da skibet styrtede ned på kystrev. Indtil nu var han overbevist om, at kun han overlevede fra hele Storbritanniens hold. Det er sandt, at Ayrton hævder, at skibet ikke styrtede ned på den vestlige, men på den østlige kyst i Australien, og hvis kaptajn Grant stadig er i live, som antydningen antyder, bliver han holdt fanget af de indfødte et sted på østkysten.
Ayrton taler med fængslende oprigtighed. Det er vanskeligt at tvivle på hans ord. Derudover garanterer ireren, som han tjente for, til ham. Lord Glenarvan tror Ayrton og beslutter sig efter hans råd at krydse Australien ved den syvogtredive parallel. Glenarvan, hans kone, børnene til kaptajn Grant, en major, geograf, kaptajn Mangles og flere sejlere, samlet i en lille afskiltning og begyndte på en rejse ledet af Ayrton. "Duncan", efter at have modtaget nogle skader i bygningen, er på vej mod Melbourne, hvor det er planlagt at udføre dets reparation. Yachtholdet, ledet af assisterende kaptajn Tom Austin der, skulle afvente Glenarvans ordrer.
Kvinder kører i en vogn trukket af seks tyre, og mænd kører på heste. I løbet af turen passerer rejsende forbi guldminer, beundrer den australske flora og fauna, og i starten finder turen sted i forholdsvis behagelige forhold i et befolket område. En af hestene bryder dog en hestesko. Ayrton følger smeden, og han sætter nye hestesko op med en shamrock - et tegn på Black Point kvægranch. Snart fortsætter en lille løsrivelse allerede sin rejse. Rejsende er vidne til resultaterne af en forbrydelse begået på Camden Bridge. Alle biler, undtagen den sidste, styrtede ned i floden på grund af det faktum, at skinnerne ikke var lagt. Den sidste bil er frarøvet, svidde, lemlæstede lig er spredt overalt. Politiet er tilbøjelig til at tro, at denne forbrydelse er et arbejde med en bande med løbsk fanger ledet af Ben Joyce.
Ayrton fører snart en løsrivelse ind i skoven. Rejsende bliver tvunget til at stoppe på ubestemt tid, for foran dem ligger en stormende spildt flod, som kun kan vades, når den vender tilbage til det normale. I mellemtiden, på grund af en uforståelig sygdom, dør alle tyre og heste bortset fra den, der blev skoddet med en trefoil. En aften ser Major McNabbs nogle mennesker i skyggen af træerne. Uden at sige et ord til nogen fortsætter han med rekognosering. Det viser sig, at dette er straffedømte; han sniker sig op på dem og aflytter deres samtale, hvorfra det bliver tydeligt, at Ben Joyce og Ayrton er én person, og hans bande holdt sig tæt ved ham under hele Glenarvan-troppens rejse over fastlandet med fokus på hestens bane med Black Point hestesko. At vende tilbage til sine venner, fortæller hovedpersonen for tiden ikke dem om hans opdagelse. Ayrton overtaler Lord Glenarvan til at beordre "Duncan" fra Melbourne til at gå til østkysten - der ville banditterne let overtage yachten. Forræderen får næsten ordren i assistentkaptajnens navn, men så afslører majoren ham, og Ayrton skal flygte. Før han skjuler sig, sår han Glenarvan i armen. Efter nogen tid beslutter rejsende at sende en anden messenger til Melbourne. I stedet for den sårede Glenarvan, skriver Paganel ordren. En af sømændene rejser. Ben Joyce sårer imidlertid alvorlig sømanden, tager sit brev fra ham og tager selv til Melbourne. Hans bande krydser floden over broen, som viste sig at være i nærheden og derefter brænder den, så Glenarvan ikke kunne bruge den. Frakoblingen venter på, at flodens niveau falder, derefter bygger det en flåde og krydser den rolige flod på flåden. Efter at have nået kysten, indser Glenarvan, at Ben Joyce-banden allerede har taget besiddelse af "Duncan" og efter at have afbrudt holdet, gik den videre i en ukendt retning. Alle kommer til den konklusion, at det er nødvendigt at stoppe søgningen, fordi der ikke er noget at gøre det mere og vende tilbage til Europa. Det viser sig imidlertid, at skibet, der rejser til Europa, muligvis bliver nødt til at vente meget længe. Derefter beslutter rejsende at svømme til Auckland, som er i New Zealand: derfra er flyvninger til Europa regelmæssige. I et skrøbeligt lille skib med en altid beruset kaptajn og sejlere, efter at have overlevet en storm, hvor skibet sidder på grund, når Glenarvan med venner stadig kysterne på New Zealand.
Der bliver de fanget af indfødte kannibaler, der vil dræbe dem. Takket være Robert's opfindsomhed lykkes de imidlertid at flygte fra fangenskab. Efter et par dages rejse når de østkysten af New Zealand og ser en kage nær kysten, og lidt længere væk - en gruppe indfødte. Rejsende sidder i kagen, men de indfødte i flere både forfølger dem. Rejsende i fortvivlelse. Efter hvad de måtte overleve i fangenskab, foretrækker de at dø, men ikke give op. Pludselig i det fjerne ser Glenarvan Duncan med sit eget besætning om bord, hvilket hjælper ham med at bryde væk fra sine forfølgere. Rejsende spekulerer på, hvorfor Duncan ligger ud for østkysten af New Zealand. Tom Austin viser en ordre skrevet af hånden på en spredt Paganel, der i stedet for at skrive "Australien" skrev "New Zealand." På grund af Paganels fejl, brød Ayrtons planer sammen. Han besluttede at gøre oprør. Han blev indesluttet. Nu sejler Ayrton mod hendes vilje på Duncan sammen med dem, som han ville bedrag.
Glenarvan prøver at overbevise Ayrton om at give ægte oplysninger om Storbritanniens død. Lady Glenarvans gentagne anledninger og udholdenhed gør deres job. Ayrton accepterer at fortælle alt, hvad han ved, og til gengæld beder det om, at han bliver droppet af på en ubeboet ø i Stillehavet. Glenarvan accepterer sit tilbud. Det viser sig, at Ayrton forlod Storbritannien inden styrtet. Han blev landet af Harry Grant i Australien for at forsøge at gøre oprør. Ayrtons historie kaster ikke lys over hvor Captain Grant befinder sig. Glenarvan holder dog sit ord. "Duncan" flyder længere og længere, øen Tabor vises i det fjerne. På det, og besluttede at forlade Ayrton. Dog sker der et mirakel på dette stykke land, der ligger på den syvogtredive parallel: Det viser sig, at det var her kaptajn Grant og to af hans sejlere fandt ly. I stedet forbliver Ayrton på øen for at være i stand til at omvende sig og sone for sine forbrydelser. Glenarvan lover, at han en dag vil vende tilbage.
Og Duncan vender sikkert tilbage til Skotland. Mary Grant blev snart forlovet med John Mangles, med hvem en øm følelse forbandt hende under deres rejse sammen. Paganel gifter sig med majorens fætter. Robert bliver ligesom sin far en modig sejler.