Dünyaca ünlü bir okyanus bilimci olan Steve Zissou kendi adını taşıyan araştırma ekibinin lideridir. Bir önceki açık deniz maceralarında, ortağı bir köpekbalığı tarafından öldürülmüştür. Zissou intikamını alabilmek için yeniden denize dönmeye karar verir. Büyük bir ekip kuran bilimadamının aslında köpekbalığından daha önemli sorunları vardır...