29 января 1873 г. шхуна-бриг «Пилигрим», оснащённая для китобойного промысла, выходит в плавание из порта Оклеанда, Новой Зеландии. На борту находятся отважный и опытный капитан Гуль, пять бывалых матросов, пятнадцатилетний младший матрос — сирота Дик Сенд, судовой кок Негоро, а также жена владельца «Пилигрима» Джемса Уэлдона — миссис Уэлдон с пятилетним сыном Джеком, её чудаковатый родственник, которого все называют «кузен Бенедикт», и старая нянька негритянка Нан. Парусник держит путь в Сан-Франциско с заходом в Вальпараисо. Через несколько дней плавания маленький Джек замечает в океане опрокинутое на бок судно «Вальдек» с пробоиной на носу. В нем матросы обнаруживают пять истощённых негров и собаку по кличке Динго. Оказывается, что негры: Том, шестидесятилетний старик, его сын Бат, Остин, Актеон и Геркулес — свободные граждане США. Завершив работу по контракту на плантации в Новой Зеландии, они возвращались в Америку. После столкновения «Вальдека» с другим судном все члены экипажа и капитан исчезли и они остались одни. Их переправляют на борт «Пилигрима», и через несколько дней внимательного ухода за ними они полностью восстанавливают свои силы. Динго, по их словам, капитан «Вальдека» подобрал у берегов Африки. При виде Негоро собака по непонятной причине начинает свирепо рычать и выражает готовность на него наброситься. Негоро предпочитает не показываться на глаза собаке, которая, по всей видимости, его узнала.

Через несколько дней капитан Гуль и пятеро матросов, отважившиеся на шлюпке пуститься на ловлю кита, замеченного ими в нескольких милях от корабля, погибают. Дик Сенд, оставшийся на судне, берет на себя функции капитана. Негры пытаются под его руководством обучиться матросскому ремеслу. При всем своём мужестве и внутренней зрелости Дик не владеет всеми навигационными знаниями и умеет ориентироваться в океане лишь по компасу и лоту, измеряющему скорость движения. Находить местоположение по звёздам он не умеет, чем и пользуется Негоро. Он разбивает один компас и незаметно для всех изменяет показания второго. Затем выводит из строя лот. Его происки способствуют тому, что вместо Америки корабль прибывает к берегам Анголы и его выбрасывает на берег. Все путешественники целы. Негоро незаметно покидает их и уходит в неизвестном направлении. Через некоторое время отправившийся на поиски какого-нибудь поселения Дик Сенд встречает американца Гэрриса, который, будучи в сговоре с Негоро, своим старым знакомым, и уверяя, что путешественники находятся на берегах Боливии, заманивает их на сто миль в тропический лес, обещая кров и уход на гациенде своего брата. Со временем Дик Сенд и Том понимают, что они неведомым образом оказались не в Южной Америке, а в Африке. Гэррис, догадавшись об их прозрении, скрывается в лесу, оставив путников одних, и идёт на заранее условленную встречу с Негоро. Из их разговора читателю становится ясно, что Гэррис занимается работорговлей, Негоро также долгое время был знаком с этим промыслом, пока власти Португалии, откуда он родом, за такую деятельность не приговорили его к пожизненной каторге. Пробыв на ней две недели, Негоро сбежал, устроился коком на «Пилигриме» и стал ждать подходящего случая, чтобы попасть обратно в Африку. Неопытность Дика сыграла ему на руку, и его план был приведён в исполнение гораздо раньше, чем он смел надеяться. Недалеко от того места, где он встречается с Гэррисом, стоит караван рабов, который идёт в Казонде на ярмарку под предводительством одного их знакомого. Караван стоит лагерем в десяти милях от местонахождения путешественников, на берегу реки Кванзы. Зная Дика Сенда, Негоро и Гэррис верно предполагают, что он решит довести своих людей до реки и на плоту спуститься к океану. Там-то они и предполагают схватить их. Обнаружив исчезновение Гэрриса, Дик понимает, что произошло предательство, и решает по берегу ручья дойти до более крупной реки. По дороге их настигают гроза и свирепый ливень, от которого река выходит из берегов и на несколько фунтов поднимается над уровнем земли. Перед дождём путешественники забираются в опустевший термитник, высотой в двенадцать футов. В огромном муравейнике с толстыми глиняными стенами они пережидают грозу. Однако выбравшись оттуда, они немедленно попадают в плен. Негров, Нан и Дика присоединяют к каравану, Геркулесу удаётся бежать. Миссис Уэлдон с сыном и кузена Бенедикта уводят в неопределённом направлении. За время пути Дику и его друзьям неграм приходится пережить все тяготы перехода с караваном рабов и стать свидетелями зверского обращения солдат-охранников и надсмотрщиков с невольниками. Не выдержав этого перехода, по дороге гибнет старая Нан.

Караван приходит в Казонде, где рабов распределяют по баракам. Дик Сенд случайно встречает Гэрриса и, после того как Гэррис, обманывая его, сообщает о смерти миссис Уэлдон и её сына, в отчаянии выхватывает у него из-за пояса кинжал и убивает его. На следующий день должна состояться ярмарка рабов. Негоро, видевший издалека сцену гибели своего приятеля, просит позволения у Альвеца, хозяина каравана рабов и очень влиятельного в Казонде лица, а также у Муани-Лунга, местного царька, позволения после ярмарки казнить Дика. Альвец обещает Муани-Лунгу, не способному долгое время обходиться без спиртного, по капле огненной воды за каждую каплю крови белого человека. Он готовит крепкий пунш, поджигает его, а когда Муани-Лунг пьёт его, то его насквозь проспиртованное тело внезапно загорается и царёк истлевает до самых костей. Его первая жена — королева Муана устраивает похороны, во время которых по традиции убивают многочисленных остальных жён царька, сбрасывают в котлован и затопляют его. В том же котловане находится и привязанный к столбу Дик. Он должен погибнуть.

Миссис Уэлдон с сыном и кузеном Бенедиктом тем временем тоже живут в Казонде за оградой фактории Альвеца. Негоро держит их там в заложниках и хочет получить от мистера Уэлдона выкуп в размере ста тысяч долларов. Он заставляет миссис Уэлдон написать мужу письмо, которое, должно способствовать осуществлению его плана, и, оставив заложников на попечение Альвеца, отбывает в Сан-Франциско. Однажды кузен Бенедикт, страстный коллекционер насекомых, гонится за особенно редкой жужелицей. Преследуя её, он незаметно для самого себя через кротовый лаз, проходящий под стенами ограды, вырывается на свободу и бежит две мили по лесу в надежде все же схватить насекомое. Там он встречает Геркулеса, все это время находившегося рядом с караваном в надежде чем-либо помочь своим друзьям.

В это время в деревне начинается продолжительный, необычный для этого времени года ливень, который затопляет все ближайшие поля и грозит оставить жителей без урожая. Королева Муана приглашает в деревню колдунов для того, чтобы они прогнали тучи. Геркулес, поймав в лесу одного из таких чародеев и переодевшись в его наряд, притворяется немым колдуном и приходит в деревню, хватает изумлённую королеву за руку и ведёт её в факторию Альвеца, Там он знаками показывает, что в бедах её народа виновата белая женщина и её ребёнок. Он хватает их и уносит из деревни. Альвец пробует задержать его, но уступает перед натиском дикарей и оказывается вынужден отпустить заложников. Пройдя восемь миль и наконец освободившись от последних любопытных жителей деревни, Геркулес опускает миссис Уэлдон и Джека в лодку, где они с изумлением обнаруживают, что колдун и Геркулес — это одно лицо, видят Дика Сенда, спасённого Геркулесом от смерти, кузена Бенедикта и Динго. Не хватает только Тома, Бата, Актеона и Остина, которых ещё раньше продали в рабство и угнали из деревни. Теперь путешественники имеют наконец возможность на лодке, замаскированной под плавучий островок, спуститься к океану. Время от времени Дик выходит на берег, чтобы поохотиться. Через несколько дней пути лодка проплывает мимо деревни людоедов, расположенной на правом берегу. То, что по реке плывёт не островок, а лодка с людьми, дикари обнаруживают после того, как она оказывается уже далеко впереди. Незаметно для путешественников дикари по берегу преследуют лодку в надежде на добычу. Через несколько дней лодка останавливается у левого берега, чтобы не быть затянутой в водопад. Динго, едва выпрыгнув на берег, устремляется вперёд, словно учуяв чей-то след. Путешественники натыкаются на маленькую лачугу, в которой разбросаны уже побелевшие человеческие кости. Рядом на дереве кровью выведены две буквы «С. В.». Это те же самые буквы, что выгравированы на ошейнике Динго, Рядом находится записка, в которой её автор — путешественник Самюэль Вернон обвиняет своего проводника Негоро в том, что он смертельно ранил его в декабре 1871 г. и ограбил. Внезапно Динго срывается с места, и неподалёку раздаётся вопль. Это Динго вцепился в горло Негоро, который, перед тем как сесть на пароход до Америки, вернулся на место своего преступления, чтобы достать из тайника деньги, украденные им у Вернона. Динго, которого Негоро перед смертью ранит ножом, погибает. Но и самому Негоро не удаётся уйти от возмездия. Опасаясь на левом берегу спутников Негоро, Дик переправляется на разведку на правый берег. Там в него летят стрелы, и десять дикарей из деревни людоедов прыгают к нему в лодку. Дик простреливает весло, и лодку несёт к водопаду. Дикари в нем погибают, однако Дику, укрывшемуся лодкой, удаётся спастись. Вскоре путешественники добираются до океана, а затем без приключений 25 августа прибывают и в Калифорнию. Дик Сенд становится сыном в семье Уэлдона, к восемнадцати годам заканчивает гидрографические курсы и готовится стать капитаном на одном из кораблей Джеймса Уэлдона. Геркулес становится большим другом семьи. Тома, Бата, Актеона и Остина мистер Уэлдон выкупает из рабства, и 15 ноября 1877 г. четыре негра, избавившиеся от стольких опасностей, оказываются в дружеских объятиях Уэлдонов.