奈克松公司在深海开采石油的计划遭到环保界一致反对。记者克莉丝汀·吉婷斯与助手、摄影师杰克前往采访油田负责人彼得·贝瑞雪，检查海底输油管道时，意外发现了只有史前时期才存在的生物。一天，众人乘坐升降器在海底观测，潜艇驾驶员麦姿则驾驶潜艇钻孔探油，却意外坠入一处奇异洞穴。洞穴内部景象绚丽而诡异，然而，真正的噩梦也随之降临。
某夜，克莉丝汀被一阵剧烈震动惊醒，便与杰克、兼任医师和安全主任的帕克斯、工程师麦金尼以及潜水员艾略特乘升降器下到海底调查；麦姿和葛瑞迪则驾驶潜艇前往查看。此时，一头庞然大物突然现身——那竟是生活在六千五百万年前的史前巨鲨巨齿鲨。葛瑞迪很快葬身鲨腹，其他人也仓皇逃命。巨齿鲨被震动吸引，不断撞击升降器，众人只得解开铁锁，任由升降器升向海面，随后由直升机展开救援。
麦姿驾驶潜艇将众人顶到冰块上，却遭到巨齿鲨袭击，最终被吞噬。麦金尼在上升途中腿部重伤、行动不便，也没能逃过鲨鱼的攻击。心爱的女友和同伴接连惨死后，艾略特悲痛万分，决定用炸弹消灭这头史前巨鲨。在帕克斯的帮助下，他驾驶潜艇深入海底，与巨齿鲨展开殊死搏斗，最终与巨鲨同归于尽。
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