No filme, um submarino de águas profundas – parte de um programa internacional de observação subaquática – foi atacado por uma criatura gigantesca, que se pensava estar extinta. Agora, ele se encontra incapacitado no fundo da fossa mais profunda do Oceano Pacífico… com a tripulação presa dentro dele. Com o tempo se esgotando, o mergulhador especializado em resgates em águas profundas Jonas Taylor é recrutado por um visionário oceanógrafo chinês, contra a vontade de sua filha Suyin, para salvar a tripulação – e o próprio oceano – desta ameaça incontrolável: um tubarão pré-histórico com mais de 20 metros de comprimento conhecido como Megalodon. O que ninguém poderia imaginar é que, anos antes, Taylor já havia encontrado esta mesma criatura aterrorizante....