어렸을 때 부모님과 함께 밤낚시를 나갔다가 상어에게 가족을 잃은 스펜서 박사는 대학에서 학생들을 가르치며 바톤사에 잠수함을 설계하고 직접 축조까지 해준다. 하지만 바톤사는 스펜서 박사 팀이 아닌 다른 팀에게 탐사대를 맡기고 이 소식을 친구 윌에게서 전해들은 스펜서 박사는 배신감을 느낀다. 하지만 먼저 떠났던 탐사대는 침몰되고 결국 스펜서 박사와 윌이 탐사대의 침몰 원인을 조사하러 잠수함을 타고 해저로 떠난다. 윌과 스펜서는 탐사대가 침몰한 지역으로 가서 조사를 하게 되고 우연히 침몰된 탐사대 잠수함에 박혀있는 커다란 이빨을 회수하게 되고 조사에 착수한다. 스펜서는 이것이 4천만년 전 사라진 거대한 상어 메갈로돈이며 자신의 가족을 죽인 범인임을 굳게 믿고 동료들에게 알리지만 모두들 믿지 않는데...