Un submarino de aguas profundas, que forma parte de un programa internacional, es atacado por una enorme criatura y queda averiado en el fondo de la fosa oceánica más profunda del Pacífico, con su tripulación atrapada en el interior. El tiempo se acaba y un oceanógrafo chino, el Dr. Chang, recluta a Jonas Taylor (Jason Statham), un especialista en rescate en aguas profundas, en contra de los deseos de su hija Suyin (Li Bingbing) que cree que puede rescatar a la tripulación por sus propios medios. Pero ambos deberán unir sus fuerzas para salvar a la tripulación y también al océano de una amenaza imparable: un tiburón prehistórico de 23 metros conocido con el nombre de Megalodón. Aunque se creía que estaba extinguido, el Meg está vivo y coleando… y está de caza.