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1991年6月29日（土）に東宝系にて劇場公開作品。
TV版のラストから3年後のストーリー。テレビ版から続投するのはナディアとジャン、グランディス、サンソン、ハンソンの5人だけであり、マリーやキング、エアトン、エレクトラを始めとするノーチラス号乗組員はナディアの回想シーン以外では登場しない。この回想シーンは映画序盤で断続的に30分ほど続き、作画はテレビ版の流用である。TV版最終回で存在が明らかになった、エレクトラとネモ船長の子供も登場しない。
当初はガイナックスが制作する予定だったが、監督の庵野秀明はテレビ版で燃え尽きたとして担当せず、プロットとキャラクターデザインを作った段階でガイナックスは予算を使い果たしてなお完成させることができず、残りをグループ・タックが制作した。ガイナックスはプロットとデザインの他、劇中のテレビ版のダイジェストの編集のみを担当。そういったドタバタが災いしてか、映画自体は高い評価は得られなかった。武田康廣の回想録によれば、このときグループ・タックに踏み倒した格好の5000万円が返済されるのは『新世紀エヴァンゲリオン』のヒット以降になる。
