19世纪上半叶，“非洲之谜”吸引了众多的地理学家、旅行家和探险家去考察，这些人为此付出了巨大的代价，有的甚至一去不复返了。
尽管如此，非洲这片一望无际的荒野仍有许多秘密没有揭开。现在，萨梅尔·费尔久逊博士，一位相貌并不出众、双眼闪烁着勇敢和智慧的探险家，决心继承前人的未竟之业，彻底揭开“非洲之谜”，以满足人们渴求了解它的愿望。他打算乘坐氢气球，从东往西飞越整个非洲大陆，进行一次伟大的尝试。
1862年1月14日，伦敦皇家地理学会正式受理了费尔久逊博士的探险计划，学会负责人弗朗西斯爵士决定拨出2500英磅资助他进行探险。
费尔久逊从小头脑灵活，对科学事业充满了热情，曾跟随父亲参加过航海活动。聪明好学使他长大后不但精通水文学、物理学、力学，而且对天文学、植物学、医学等都有研究。他见多识广，曾到过印度、澳洲、中国西藏等地考察。他挂在口头上的名言是：“不是我在赶路，而且路在赶我。”
为完成乘气球横跨北洲大陆的创举，费尔久逊费尽了心思说服老朋友狄充·凯乃第与自己同行。狄充除了爱钓鱼，还是个打猎的神枪手。流在他身上的苏格兰人的血液使他果敢而固执，为人坦率。开始他不赞同老朋友这项冒险计划，结果反而被老朋友说服同上征途。
费尔久逊有一个叫“乔”的仆人，对他忠心耿耿。乔聪明、乐观，对博士充满尊敬和信任。
当听说博士要乘气球探险，就请求博士让他同往，他坚信这次探险能够成功。
博士有了这两位得力伙伴同行，对探险充满了信心。
乘气球探险是十分危险的事情，博士一连几星期反复计算气球的结构、容积、载重量等数据，许多事情他都亲自参与，以保证征途中不出问题或少出问题。临行前他亲自一件件检查各种仪器、甚至对3位“空中英雄”的体重都过了磅，并对应带的铺盖、猎枪、食品等用品的总重量都作了严格限定，把一切都考虑得非常周到。
3月20日，应准备的都准备好了。伦敦地理学会为三位英雄举行了盛大的欢送宴会，英国女王发来了贺电，预祝探险成功。第二天，大型运输舰决心号载上3位探险家和那个大气球从伦敦出发了，经过好望角，直达非洲东岸。4月15日上午，决心号在桑给巴尔岛港口抛锚。
在船员们的帮助下，费尔久逊博士、凯乃第和乔给气球充上了氢气，再套上网套，把一应用品放在吊篮里，再把100公斤重的压舱物装成50袋，也放入吊篮中。
4月18日清晨，博士和两名伙伴都进入了吊篮。他们点燃了燃烧嘴，氢气受热膨胀，庞大的气球便冉冉升空。博士他们三个人，从现在开始为揭开非洲之谜而进行的气球探险旅行。他们用“维多利亚”这个吉祥的字眼作为这次探险气球的名字。
维多利亚号缓缓升空，顺风南飘，脚底下是美丽的非洲大陆，树丛和森林像团团大绿球，桑给巴尔岛尽收眼底。
“太美妙了！”乔高兴得叫喊起来。
没有人答腔。凯乃第探身篮外，尽情地欣赏着大自然的美景，而博士则忙着记录气压表上的数据。
在燃烧嘴加热气球里氢气的作用下，维多利亚号不久就上升到800米的高度。
气球以每小时20公里的速度飞行着，2小时后，他们便飞临东海岸的姆利马地区。博士降低气球高度以便观察。只见这片物产丰富的沃土上，海岸边一排密密的芒果树清晰可见，就连被海浪冲刷的树根也看得清清楚楚。沿海的绿树丛中，一条羊肠小道蜿蜒曲折。眼底是一片庄稼。土着居民坐在他们的土屋旁，仰头看见了“维多利亚”这个可怕的空中怪物。他们惊恐地叫喊着，并用毒箭射气球。但是毒箭够不到气球，气球不慌不忙地飘行而去。
夜幕降临，气球上的三个探险家也开始进晚餐了。尽管吃的只是罐头肉、饼干和咖啡，但大家觉得很开心，胃口很好，希望以后一切顺利。
夜晚什么事情都没有发生。
但第二天出事了。凯乃第一觉醒来，感到忽冷忽热，浑身发抖，看来他得了疟疾。博士告诉两位同伴，这里几乎一年到头雨水不断，瘴气就聚集在潮湿的地面上，是非洲疾病的多发地区。“老朋友，你的病很快就会好的，忍耐一下吧。”博士安慰道。
博士把燃烧嘴的开关拧大，气球很快升到乌云之上。这里没有阴雨，周围阳光灿烂。没过几个小时，凯乃第的病好了，真是奇迹。博士把这种现象叫做“高空疗法”。
凯乃第康复之后，博士又把气球降低到1000米的高度。气球又开始随一股东北方向的气流飘荡。
中午11点左右，前方出现一座很高的山脉——鲁别霍山。为了避免和山相撞，博士命令道：
“快点上燃烧嘴，全速上升，绕过高山！”
气球很快爬到2000米的高度。由于空气稀薄，大家感到呼吸有点儿困难，大口大口地喘着气。维多利亚号终于飞越鲁别霍山顶峰，逐渐下降到地面一片荒野之中。气球被固定在一顶大树上，博士让燃烧嘴保持不灭，以便遇到突发危险好随时升空。
老猎手凯乃第和乔跳出吊篮，几天没打猎，他俩早就有些手痒了。
“如果碰上什么危险，不管哪一方，以鸣枪报警。”临走时博士叮嘱道。
凯乃第和乔发现十多只羚羊在橡胶林中一条干河底喝水。凯乃第举枪打倒一只，而乔却没有打中。
凯乃第拿了刀来把美丽的羚羊皮剥下来，准备带回国去，又割下一些肉来准备烤吃。忽然，一声枪响，从气球着陆的方向传来。
“有情况，看来博士出事了。”乔惊慌地说。
两人急忙带上猎物跑回去。他们穿过密密的树林，看见大气球仍在大树上飘扬，但见30多个怪物叫嚷着，有几个爬到了树上，想扯断拴气球的绳索。
“那些黑人在攻击博士！”乔喊叫起来“别废话，快去保护博士。”凯乃第对乔命令道。
又听到一声枪响，一只准备解开绳索的怪物被击中，掉了下来，剩下的怪物立刻逃之夭夭。
凯乃第和乔奔到大树上看时，见怪物不是什么黑人，而是一只长毛狒狒。
“我们以为土着把你包围了，谁知却是这些家伙！”见到博士安然无恙，乔松了一口气。“不过万一狒狒把绳索扯断，气球飞走了，探险也就完不成了。”博士说。
经过一场虚惊，维多利亚号又点火升空，向东北方飘去。