Akcja filmu toczy się pod koniec XIX wieku. Głównym bohaterem jest tajemniczy Fantom, który grozi, że zatopi Wenecję, gdzie odbywa się właśnie konferencja przywódców największych państw świata. Brytyjski wywiad, na czele z tajemniczym M, postanawia stworzyć specjalny zespół, który ma powstrzymać pomysł szaleńca. Grupie o nazwie Liga Niezwykłych Dżentelmenów ma przewodzić słynny awanturnik i odkrywca kopalni króla Salomona, Allan Quatermain, a także kapitan Nemo wiecznie młody Dorian Gray, wampirzyca Mina Harker, oraz amerykański agent Tom Sawyer i człowiek Rodney Skiner I doktor Jekyll. Aby pokonać Fantoma konieczna okazuje się współpraca, ponieważ to w ich rękach znajdują się losy świata.