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叙述发生于1889年巴黎世界博览会，在埃菲尔铁塔上相遇的两人和一只─拥有神秘蓝宝石的马戏团少女娜迪亚、爱好飞机和发明的少年约翰以及娜迪亚的好友小狮子小狮王的故事。

娜迪亚和约翰从觊觎她所持宝石的葛兰蒂斯一行人逃跑，并开始了寻找娜迪亚的故乡之旅。途中，他们巧遇邪恶组织“尼奥亚特兰帝国”（或译新亚特兰帝国）的总统卡格伊所占据的岛屿上幸存的少女玛莉。但是，娜迪亚、玛莉和小狮王被卡格伊拐走。为了拯救他们，约翰和葛兰蒂斯三人组联手，并且和万能潜水艇鹦鹉螺号及尼莫船长等人相遇，最终还被卷入了和卡格伊的战斗。

本作品的主要构成是以传说中的拥有超古代文明的大陆帝国─亚特兰蒂斯帝国为主轴，第一部为鹦鹉螺号和尼奥亚特兰双方使用从前亚特兰蒂斯人所造之先进机械来进行海底及空中战争，但第二部 为无人岛悠闲生活的故事和在非洲发生的趣事，第三部仿佛宇宙战舰大和号般的新鹦鹉螺号和尼奥亚特兰的宇宙战争。