Życie Steve'a Zissou (Bill Murray), światowej sławy badacza morskiej flory i fauny, nagle zaczyna się komplikować. Jego najbliższy przyjaciel w czasie jednej z wypraw zostaje pożarty przez groźnego rekina. Plotka głosi, że odpowiedzialność za jego śmierć ponosi sam Zissou. Chcąc oczyścić się z zarzutów, naukowiec organizuje kosztowną podwodną ekspedycję, której celem jest zgładzenie ludożerczej bestii.