美国核潜艇蒙大拿号航行在加勒比海深水下面时，忽然闯进一片不明原因的探测信号盲区。潜艇穿过盲区后，由于躲避不及，一头撞在海底岩壁上，沉没在一条深不可测的海下深渊旁。海军军方接到呼救信号，立即派直升飞机来美国核潜艇蒙大拿号航行在加勒比海深水下面时，忽然闯进一片不明原因的探测信号盲区。潜艇穿过盲区后，由于躲避不及，一头撞在海底岩壁上，沉没在一条深不可测的海下深渊旁。海军军方接到呼救信号，立即派直升飞机来到出事海域四面的石油勘探船探险者号上。在探险者号定位飘浮的海下，高压潜水钻台深海之心号上的工长巴德接到电话，海面上的军方负责人和石油公司负责人命令钻台上的所有人员立即配合军方营救核潜艇。接着，军方派出由科菲中尉率领的抢救组和巴德的妻子、石油公司女工程师琳赛一起来到水下钻台。
巴德近来一直与琳赛不和，两人一见面就不断产生争吵，巴德十分不快。琳赛与巴德等人分别驾驶几艘工程潜艇找到失事核潜艇，科菲和巴德带领各自人员进入失事潜艇，发现里面已经灌满海水，舱内到处飘着艇内官兵尸体。这情景让巴德带来的潜水员贾默惊慌不安。为了让贾默镇静下来，巴德让贾默在原地等待，自己继续向前搜索。不料，巴德游走片刻，水下出现贾默从未见过的奇异物体，贾默被吓得掉头撞在舱门上，背上的供氧器被撞坏。巴德和科菲及时赶到，救出呛昏过去的贾默。
美国核潜艇蒙坦娜号在深海追踪一个不明物体的时候不幸失踪，高压潜水钻台深海之心号工头巴德（艾德·哈里斯 Ed Harris 饰）接到命令负责配合科菲中尉（迈克尔·比恩 Michael Biehn 饰）前去营救。令人意想不想不到的是一同前往的还有跟巴德一直在闹别扭的妻子—— 石油公司工程师琳西（玛丽·伊丽莎白·马斯特兰托尼奥 Mary Elizabeth Mastrantonio）。三人为主的救援队潜到潜艇失踪的海底深渊边缘，却发现潜艇上无人幸存，令人恐慌的是深渊里还存在着一种未知的怪物。经过一系列的危机之后，科菲中尉不听劝阻认定这是苏联的阴谋，决定把从潜艇上拆下来的核弹发射给不明的敌人，于是巴德和琳西联手开始了殊死搏斗。千钧一发之际巴德不顾危险救下了琳西，并且潜下深渊去拆掉核弹头上的引信，完成任务之后巴德的氧气已经消耗殆尽，而就在此刻深海的怪物再次出现。
几乎与此同时，在核潜艇外驾驶工程艇的琳赛也与阿谁奇异物体遭遇，物体游走后，艇内的动力才重新恢复。抢险队回到深海之心钻台，琳赛因为奇异物体的来历与巴德争执不下，科菲中尉则认为这是苏联人的阴谋。琳赛对科菲的看法不以为然，把情况汇报给海面上的军官。军官也认为这不像是苏联人所为。这时，科菲带人擅自前往失事核潜艇，拆下一枚核导弹奥秘运回深海之心。海面上气候越来越恶劣，狂风巨浪把探索者号双体船上的起重机刮得倒塌下来，起重机铁臂坠落入海，笔直向深海之心号砸来。钻台里的人们眼睁睁看着有管道与钻台相连的铁臂向自己头顶飞速坠落，最后幸而落在钻台旁边，却又差一点把钻台拖下深渊。
一场大难过去，钻台被碰撞得四处进水，转眼间钻台上已经死伤数人。海面上的探索者号因为风浪太大已经开走，钻台上的人们只有自己修复钻台。琳赛独自潜水到钻台外补修钻台，随身的电力又一次无故中断。她发觉，阿谁蓝色的神秘怪物又一次出现在面前，怪物游走后又一个明亮物体游来，还伸出触手与她的手互相抚摩。琳赛欣喜地回到钻台舱内，把自己刚拍下的照片冲洗出来给大家看，并认为这是某种并非人类的智能生物。琳赛看到的情形使科菲中尉万分惊恐，他和手下人暗暗把核弹头拆开，预备用这枚核弹头和他认定的苏联特工部队决一死战。琳赛得知情况去劝阻科菲，但此时的科菲却似乎已经精神状态不太正常。这天夜晚，科菲忽然把巴德、琳赛等人扣押起来，独自驾驶装载了核弹头的工程艇潜出钻台。巴德等人冲出房间后追上科菲，同琳赛驾驶另一艘工程艇拦截科菲。双方在海下展开一场生死搏杀，科菲的潜艇终被撞破，连同核弹头一起葬身在无底深渊里。琳赛的潜艇也被撞破，幸而巴德身穿潜水服把琳赛救回钻台。
巴德不顾生命危险，换上深水抗压潜水服下潜到深渊底下，冒死找到科菲带下深渊的核弹头，并拆下了弹头上的引信。就在巴德随身携带的氧气耗尽，生命垂危的时候，奇异物体再次出现，拉着巴德来到辉煌的外星人基地，拯救了巴德的性命。海面上风平浪静，探索者号开回来寻找深海之心。海底浮上一个巨大物体，外星人基地带着绝处逢生的巴德把深海之心和探索者号一齐托出海面！ 详情
