외딴 바다의 연구시설 아쿠아티카에서 수전 박사와 연구진은 상어의 뇌 조직을 이용해 알츠하이머병 치료제를 개발하고 있다. 안전성을 확인하러 투자사 책임자 러셀이 찾아오자, 수전은 성과를 보여 주며 지원을 계속 받으려 한다. 그러나 마취에서 깨어난 상어가 연구원을 공격하고, 폭풍 속 구조 작업마저 참사로 이어져 시설이 크게 파손된다. 물이 차오르는 연구소에 갇힌 사람들은 수전이 유전자를 조작한 탓에 상어들의 지능과 공격성이 비정상적으로 높아졌음을 알게 된다. 상어를 다루던 카터와 생존자들은 위층으로 향할 길을 찾지만, 물속의 포식자들은 인간의 움직임을 읽듯 퇴로를 위협한다. 치료의 기적을 꿈꾸던 공간이 잠겨 가는 동안, 살아남을 방법을 먼저 알아내야 하는 쪽은 인간이다.