故事开始于1873年的伦敦，中国人路路通为了追寻村里丢失的一尊翡翠佛像，辗转流浪到了英国，反被夺走佛像的坏人追杀，他只好寻找机会庇护在他的朋友、有点神经质的发明家和冒险家斐利的家中。他们以前曾经在路上相识后，受彼此的冒险气质吸引，两人成为了好朋友。
福克这位爱好发明的英国贵族绅士，最近发明了一种飞行器，他夸口说能用它环绕地球一周。这个古怪的想法，被他的贵族朋友和英国改良俱乐部认为是痴人说梦，地球如此之大要环绕它走一圈绝对不是这么简单的事。气激之下，福克用自己的财富和名誉下了一大赌注，他打赌在80天时间内，利用火车、轮船、大象和热气球等方式，环绕地球一周。为了赢得这个赌注也为了自己的荣誉，福克邀请他的中国朋友路路通担任助手，路路通也可趁这此环球旅行把夺回个佛像运送回中国。于是，他们开始了这个史无前例的冒险之旅。在环游世界的路上，他们遇到了种种的磨难，在刚出发时就被警察追踪，原因仅仅是当福克和路路通离开伦敦的时候，那里恰好发生了一起银行抢劫案，而福克与抢劫嫌疑犯又是长得如此像。除了警察一路的追踪，他们在半路上还遇到了各种奇怪的人，有靠旅行获取灵感的美女艺术家，风趣的热气球工厂师，还有梳着面条爆炸头的土耳其王子和古怪的发明家以及飞机发明人莱特兄弟。当然啦，最有意思的是，他们在路上邂逅了福克未来的妻子、美丽的莫妮葵。当然，一路上还遭遇到了许多更加惊险刺激，也更加好玩的事情。他们在印度遇到了野人差点被人生吃，还在大海上遇到了巨大的风浪几乎船覆人亡，此外还有土著的打劫，他国人的挑衅等等。直到他们真的环游世界一周，他们经过巴黎、土耳其、印度、中国和美国，最后终于返回到了英国伦敦……
第一天：伦敦
第十天：巴黎
第十七天：地中海
第二十四天：土耳其
第三十一天：印度
第三十八天：中国
第四十五天：太平洋
第五十二天：旧金山
第五十九天：美国死亡谷
……
第八十天：伦敦
如果这是在公元2004年，那么一定会有人确信制定如此环游世界计划的一定是个时间充裕腰缠万贯的阔绰之人。不过事实上的旅行远没有想象中的悠闲自在，故事中的主人公个个累得要死。1872年，是一个只能利用热气球、火车、马车、游艇、商船、雪橇甚至大象作交通工具的1872年。
故事发源于路路通(成龙饰)，一个为了归还村庄被偷取的无价宝翡翠菩萨雕像而不得已四处奔波的亚洲面孔。路路通此时的要求很简单，能找个暂避一时的避风港所就已经心满意足了。危难当头，他发现了一个比较适合的依傍对象--冒险家、发明家斐利亚·福克先生(史蒂夫·库根饰)。不过这位看似温文尔雅的英伦绅士，并没有外表那么恬静安稳、安于现状，倒是一些偏执的天性让路路通有些始料不及。
福克先生的赛微乐街住宅附近有一所出名的“改良俱乐部”，是当地绅士们闲居畅谈的所在，当地有头有脸的人都喜欢在此胡诌上几句以示清高。一次聚会中，由一则新闻引发了大家对八十天环游地球的可能性的激烈争辩。福克与皇家科技学院院长凯尔文(吉姆·布劳德本特饰)无疑是正反两方面的极端代表，愈演愈烈的结果是把玩笑与抬杠演变城了实实在在的八十天内环游地球的赌注。福克、路路通以及一个梦想周游世界的年轻法国女孩儿莫妮卡(塞希勒·德·弗郎斯饰)必须实现八十天环游地球的使命，为金钱更是为了荣誉与信念。
环游地球八十天，除去不断克服前方随时发生的种种磨难之外，还有个阴魂不散的追兵--一个坚信福克窃取了银行巨款而后逃之夭夭的侦探。分秒必争的赌注、惊心动魄的旅程，路路通施展了种种意想不到的本事使有惊变成了无险，困境换作了通途。凡事皆有可能的唯心理论在成功缔造奇迹中得到了又一次印证。