旧ソビエト連邦極北の地。永久凍土層の下には同国最大にして最重要機密の研究施設、コラ超深度(スーパーディープ)掘削坑が隠されていた。地下1万2000メートル、人類が到達したことの無い地球の深部で突如として未知の病気が発生。さらに恐怖に慄く地元民たちは、施設の奥底から謎の叫び声を聞いたという。この異常事態を受け、モロゾフ大佐は天才学者のアンナに原因究明の極秘調査を命じるのだが…。