Le roman raconte l'expédition du docteur Fergusson, grand savant anglais, et de ses deux compagnons, Dick et Joe, de l'est du continent à l'ouest. Le but initial étant de découvrir les sources du Nil, le docteur eut l'idée de le faire via un ballon, pour prendre de vitesse les autres expéditions en cours mais aussi pour éviter bien des dangers. Néanmoins les trois amis connaitront bien des péripéties durant leur voyage, que Jules Vernes nous fait vivre de façon très réussie.