Phileas Fogg, um cavalheiro inglês rico e de hábitos exatos, mora na Saville Row, em Londres, e passa os dias no Reform Club. Em 2 de outubro de 1872 contrata um criado francês, Passepartout. Na mesma noite, no clube, os colegas comentam um roubo de 55 mil libras no Banco da Inglaterra, e um jornal calcula que já se pode dar a volta ao mundo em oitenta dias. Fogg aposta vinte mil libras que consegue e parte às 8h45 com Passepartout e uma sacola de dinheiro. Tem de estar de volta ao clube em 21 de dezembro, às 8h45 da noite.
Em Suez, o detetive Fix vê que Fogg tem a descrição do ladrão, pede a Londres um mandado de prisão para Bombaim e embarca atrás dele. Em Bombaim, Passepartout entra calçado num pagode, é atacado pelos sacerdotes e foge sem os sapatos.
A ferrovia para Calcutá ainda tem um trecho inacabado, e Fogg compra por duas mil libras o elefante Kiouni. Na floresta, os viajantes veem os preparativos para queimar Aouda, jovem viúva de um rajá, junto com o corpo do marido. Na madrugada, Passepartout, escondido na fumaça, ergue-se da pira com a moça nos braços, e a multidão pensa que o rajá ressuscitou. Aouda segue com eles. Em Calcutá, Fogg e Passepartout são condenados pela invasão do pagode, queixa arranjada por Fix; Fogg paga duas mil libras de fiança e segue viagem.
Em Hong Kong, a partida do Carnatic para Yokohama é antecipada. Fix, ainda sem o mandado, embebeda Passepartout e lhe dá ópio para que ele não avise o patrão. Passepartout embarca sozinho. Fogg aluga o pequeno barco Tankadère e, perto de Xangai, faz sinais ao paquete americano que segue para Yokohama e São Francisco. Em Yokohama encontra Passepartout, que, sem dinheiro, tinha entrado numa trupe de acrobatas de nariz comprido. Fix recebe ali o mandado, que fora do território britânico não vale nada, e decide seguir Fogg até a Inglaterra.
Nos Estados Unidos, depois de uma briga num comício em São Francisco com o coronel Stamp W. Proctor, o trem é atacado pelos Sioux. Passepartout e outros dois passageiros são levados. Fogg sai com soldados do forte Kearney e os resgata, mas o trem parte sem eles. Chegam a Omaha num trenó a vela e seguem para Nova York, onde o paquete China, para Liverpool, tinha saído 45 minutos antes.
Fogg embarca no Henrietta, que ia para Bordeaux, ganha a tripulação com dinheiro, tranca o capitão Speedy no camarote e ruma para Liverpool. Quando o carvão acaba, compra o navio e manda queimar a madeira de bordo. Desembarcam em Queenstown, na Irlanda, passam por Dublin e chegam a Liverpool, onde Fix prende Fogg em nome da Rainha. O verdadeiro ladrão já tinha sido preso; Fogg é solto, toma um trem especial e chega a Londres cinco minutos atrasado.
Arruinado, tranca-se em casa. No dia seguinte, Aouda pede que ele se case com ela, e ele diz que a ama. Passepartout vai avisar o reverendo Samuel Wilson e descobre que é sábado: indo para o leste, eles ganharam um dia sem perceber. Fogg chega ao Reform Club no último minuto e ganha a aposta. Como gastou quase dezenove mil libras na viagem, divide o que sobra entre Passepartout e Fix. Casa-se com Aouda dois dias depois.
