美國核潛艇蒙大拿號航行在加勒比海深水下面時，突然闖進一片不明原因的探測信號盲區。潛艇穿過盲區后，由于躲避不及，一頭撞在海底巖壁上，沉沒在一條深不可測的海下深淵旁。海軍軍方接到呼救信號，立即派直升飛機來到出事海域附近的石油勘探船探險者號上。在探險者號定位飄浮的海下，高壓潛水鉆臺深海之心號上的工長巴德接到電話，海面上的軍方負責人和石油公司負責人命令鉆臺上的所有人員立即配合軍方營救核潛艇。接著，軍方派出由科菲中尉率領的搶救組和巴德的妻子、石油公司女工程師琳賽一起來到水下鉆臺。

　　巴德近來一直與琳賽不和，兩人一見面就不斷發生爭吵，巴德十分不快。琳賽與巴德等人分別駕駛幾艘工程潛艇找到失事核潛艇，科菲和巴德帶領各自人員進入失事潛艇，發現里面已經灌滿海水，艙內到處飄著艇內官兵尸體。這情景讓巴德帶來的潛水員賈默驚慌不安。為了讓賈默鎮定下來，巴德讓賈默在原地等待，自己繼續向前搜索。不料，巴德游走片刻，水下出現賈默從未見過的奇特物體，賈默被嚇得掉頭撞在艙門上，背上的供氧器被撞壞。巴德和科菲及時趕到，救出嗆昏過去的賈默。

　　幾乎與此同時，在核潛艇外駕駛工程艇的琳賽也與那個奇特物體遭遇，物體游走后，艇內的動力才重新恢復。搶險隊回到深海之心鉆臺，琳賽因為奇特物體的來歷與巴德爭執不下，科菲中尉則認為這是蘇聯人的陰帧Ａ召悓�科菲的看法不以為然，把情況匯報給海面上的軍官。軍官也認為這不像是蘇聯人所為。這時，科菲帶人擅自前往失事核潛艇，拆下一枚核導彈秘密呋厣詈Ｖ�心。海面上氣候越來越惡劣，狂風巨浪把探索者號雙體船上的起重機刮得倒塌下來，起重機鐵臂墜落入海，筆直向深海之心號砸來。鉆臺里的人們眼睜睜看著有管道與鉆臺相連的鐵臂向自己頭頂飛速墜落，最后幸而落在鉆臺旁邊，卻又差一點把鉆臺拖下深淵。

　　一場大難過去，鉆臺被碰撞得四處進水，轉眼間鉆臺上已經死傷數人。海面上的探索者號因為風浪太大已經開走，鉆臺上的人們只有自己修復鉆臺。琳賽獨自潛水到鉆臺外補修鉆臺，隨身的電力又一次無故中斷。她發覺，那個藍色的神秘怪物又一次出現在面前，怪物游走后又一個明亮物體游來，還伸出觸手與她的手互相撫摸。琳賽欣喜地回到鉆臺艙內，把自己剛拍下的照片沖洗出來給大家看，并認為這是某種并非人類的智能生物。琳賽看到的情形使科菲中尉萬分驚恐，他和手下人暗暗把核彈頭拆開，準備用這枚核彈頭和他認定的蘇聯特工部隊決一死戰。琳賽得知情況去勸阻科菲，但此時的科菲卻似乎已經精神狀態不太正常。這天夜晚，科菲突然把巴德、琳賽等人扣押起來，獨自駕駛裝載了核彈頭的工程艇潛出鉆臺。巴德等人沖出房間后追上科菲，同琳賽駕駛另一艘工程艇攔截科菲。雙方在海下展開一場生死搏殺，科菲的潛艇終被撞破，連同核彈頭一起葬身在無底深淵里。琳賽的潛艇也被撞破，幸而巴德身穿潛水服把琳賽救回鉆臺。

　　巴德不顧生命危險，換上深水抗壓潛水服下潛到深淵底下，冒死找到科菲帶下深淵的核彈頭，并拆下了彈頭上的引信。就在巴德隨身攜帶的氧氣耗盡，生命垂危的時候，奇特物體再次出現，拉著巴德來到輝煌的外星人基地，挽救了巴德的性命。海面上風平浪靜，探索者號開回來尋找深海之心。海底浮上一個巨大物體，外星人基地帶著絕處逢生的巴德把深海之心和探索者號一齊托出海面！