Il romanzo è ambientato durante l'assedio di Richmond della Guerra di secessione americana: cinque prigionieri (un ragazzo, un giornalista, un marinaio, un ingegnere, un ex schiavo e perfino un cane) decidono di fuggire dalla città in una maniera piuttosto inusuale rubando un pallone a gas.
Dopo numerosi giorni di volo in balia di una tempesta, il gruppo naufraga su un'isola vulcanica che decidono di chiamare "isola Lincoln", in onore del presidente americano.
Il mistero dell'isola da cui il titolo del nostro è dovuto ad alcuni avvenimenti inesplicabili:come uno dei fuggitivi sia riuscito a sopravvivere alla caduta dal pallone .. il salvataggio del cane da una bestia marina...il ritrovamento di una cassa piena di beni di necessità..il rinvenimento di un messaggio in mare richiedente soccorso..
L'isola misteriosa costituisce il terzo e ultimo capitolo di una trilogia iniziata con "I figli del capitano Grant "e "Ventimila leghe sotto i mari ".
Vi si ritrovano pertanto alcuni personaggi dei due capitoli precedenti e allusioni alle vicende in essi narrate.
