바다 위에 떠있는 수상 연구소 아쿠아티카. 상어를 이용해 인간의 손상된 뇌 조직을 재생시킬 방법을 연구던 수전 맥콜리스터는 상어들의 DNA 유전인자를 조작하는 금지된 실험에 손을 댄다. 그러던 어느날 검시관 러셀 프랭클린의 감시 아래 상어 중 가장 큰 놈의 뇌조직을 떼내는 실험에 착수하는 수전, 성공적으로 뇌조직을 떼어낸 순간 상어가 마취에서 깨어나 한 연구원의 팔을 물 어뜯어버린다. 그때부터 자신의 뇌조직을 떼낸 인간들에게 상어들의 무자비한 보복을 시작되고 연구소는 바다 위에 고립된다.