Au cours d'une plongée de routine, l'océanographe Laura Daughtery découvre une forme de vie inconnue, ainsi qu'une opération gouvernementale menée par le scientifique Aleksander Cirko pour garder l'information secrète. Dans le même temps, Rich, pêcheur en Louisiane, perd son frère dans un accident de plongée suspect, tandis que Miles, un jeune garçon, rapporte chez lui un étrange oeuf aquatique. De l'Antarctique Sud au golfe du Mexique, de San Diego à Monterey, quelque chose est tapi sous l'eau...

Une gigantesque carcasse est retrouvée sur la plage de Sullivan's Island. Par mesure de sécurité, les autorités mettent le lieu en quarantaine et évacuent la population. Persuadés que la "chose" correspond à ce qu'ils avaient vu lors de leur accident respectif, Laura et Richard décident de se rendre sur les lieux...

Le phénomène s'amplifie: les côtes du Texas sont aussi l'objet d'étranges phénomènes... Richard, qui n'arrive pas à faire le deuil de son frère, a l'impression d'entendre sa voix sous l'eau. De son côté, Laura est persuadée d'avoir perdu son emploi parce qu'elle a vu des choses lors de sa plongée. Miles découvre qu'il n'est peut-être pas très prudent de continuer à cacher Nimrod chez lui. Enfin, le Dr Cirko a trouvé un lien entre les créatures et le réchauffement climatique...

Lee essaie de convaincre Cirko de prévenir le gouvernement sur le danger éventuel de ces créatures inconnues. Pendant ce temps, Laura est partie en mer à la recherche de la vérité, tandis que Richard a la preuve que ses visions sont réelles...

Les services gouvernementaux détectent un signal GPS en pleine mer. Il s'agit de la créature que le Dr Laura Daughtery a balisé. La biologiste est déterminée à poursuivre ses investigations pour en savoir plus sur ce vertébré marin non répertorié... Richard décide de se rendre en Californie à la rencontre de personnes qui comprennent ce qu'il traverse... Miles est dans de sales draps. Nimrod a avalé le chien de Amber, et la mère de celle-ci ne tarde pas à alerter Mme Barnett...

Alors qu'il étudie une orchidée marine, le docteur Cirko comprend l'origine des créatures non-identifiées. Excité par cette découverte, il en fait part à Lee mais est renversé peu de temps après par une voiture. Son adjoint, le docteur Singh décide de prendre la fuite, emportant avec lui des dossiers et la mystérieuse plante... pour les remettre à Laura.

Sa maison ayant été visitée par Lee et ses hommes, Laura est obligée de fuir en compagnie de Richard. Ils trouvent refuge chez Jackson et se plongent dans les dossiers de Cirko. De leur côté, Miles et Phil sont en cavale. Après avoir volé la voiture d'un livreur de pizza, ils se dirigent vers l'océan afin de rendre sa liberté à Nimrod...

Miles a été condamné à des travaux d'intérêt général, chaque jour il devra ramasser les ordures le long des routes. Mais ses parents ont d'autres plans: l'envoyer dans un camp de redressement... Pendant ce temps, malgré un test peu convaincant, Laura et Richard décident de plonger en profondeur avec leur submersible afin de voir les créatures. Ce sous-marin maison tiendra-t-il...

Prisonniers du submersible, Laura et Richard n'entrevoient plus aucun espoir. Après avoir entendu des informations sur une attaque au port, Miles s'inquiète pour Nimrod. Avec l'aide de Phil, il part à sa recherche. Mais ce n'est pas Nimrod qu'ils retrouvent...

Ayant réussi à remonter à la surface, Laura et Richard sont réfugiés sur un canot de sauvetage en plein milieu de l'océan. Les conditions météo, le manque d'eau, les requins et une fuite dans le bateau... il n'y a plus d'espoir. De son côté, la blessure de Miles semble s'être infectée. Transporté aux urgences, son état empire d'heure en heure.

Miles guérit miraculeusement. Mais un agent de la sécurité a abattu Nimrod. Rapidement sur pied, il se rend à l'aquarium pour rester un moment auprès de la dépouille de cet animal auquel il s'est tant attaché... Après une éternité passée dans l'eau, Laura et Richard se réjouissent lorsque des secours viennent à leur rencontre. Amenés à l'hôpital où l'on prend soin d'eux, ils craignent vite que leur vie ne soit en danger...

Après la diffusion du reportage sur la nouvelle espèce, Laura et Richard doivent à nouveau prendre la fuite. Des hommes armés appartenant au gouvernement sont à leurs trousses... Miles s'interroge sur les changements qui semblent s'opérer en lui. Il pense que les morsures des créatures ont activé une sorte de processus de mutation. Caitlin tente de s'excuser auprès du jeune garçon...

La ville de Willmington est en ébullition depuis la mort d'un adoslescent alors qu'il nageait près de la place. Les habitants réclament des réponses sur ce que sont ces créatures marines qui rôdent dans les parages et autres tempêtes électriques... Laura fait la connaissance de Samantha Morris, l'une des scientifiques responsables de la création de cette nouvelle espèce...

En menant une enquête sur un scientifique du nom de Alfer Koestler, Richard et Laura découvrent sur un film datant des années 50 sur une expédition en Asie Orientale un homme qui ressemble étrangement à l'agent Davis Lee... Miles a évité le pire lors d'une chasse qui était en train de mal tourner. Les bestioles semblent le comprendre et lui obéir... face à la stupéfaction de la population...

Les habitants de la côte est, alertés par l'arrivée imminente d'un tsunami, sont en panique. Comme le reste de la population, la famille de Miles s'apprête à évacuer les lieux... En revanche, Laura, à qui Lee a laissé la vie sauve, tente de se frayer un chemin vers Wilmington pour venir en aide à son ami, Rich, arrêté alors qu'il s'était introduit au Centre de Cryogénie d'Iderdex... Et malgré les recommandations de son père, Caitlin décide de faire un détour par la maison des Barnett...