Le 4 juin 1931, le «Nautilus» quitte New York pour un voyage à destination du pôle Nord. Aux commandes : l'Australien sir Hubert Wilkins, pilote autodidacte et aventurier, qui a transformé un sous-marin américain de la Première Guerre mondiale en véritable laboratoire flottant. Il veut atteindre le pôle Nord en naviguant sous la banquise et étudier les variations météorologiques. Mais le froid, la vétusté du matériel et la destruction d'un gouvernail ont finalement raison de la mission. Malgré cet échec, l'expédition aura permis au pionnier sir Wilkins de faire des découvertes d'une valeur inestimable, notamment sur le Gulf Stream.