Действие фильма разворачивается в Англии во времена правления королевы Виктории. Бесстрашный путешественник и искатель приключений Алан Квотермейн собирает вокруг себя отряд единомышленников. Все члены отряда известные личности, а его название звучит весьма претенциозно – Лига выдающихся джентльменов. Лига объединила совершенно разных героев – здесь и легендарный капитан Немо, секретный агент Том Сойер, вампирша Мина Харкер, таинственный Дориан Грей и другие знаменитости. Все они яркие и выдающиеся личности, но у каждого из них имеются свои «скелеты в шкафу». Но, несмотря на очевидные разногласия, им необходимо научиться слаженной работе в команде, ведь все они здесь, чтобы спасти человечество. Злодей по имени Фантом грозит ужасными неприятностями, и неизвестно, чем все может закончиться – под угрозой срыва находится конференция мировых лидеров в Венеции и безопасность самого города. Супергероям предстоит на знаменитой подводной лодке Наутилус добраться до Италии и остановить злодея, во что бы то ни стало.