I Stillehavet beskadiges et internationalt dybhavs-observationsfartøj voldsomt og synker efter et voldsomt sammenstød med et gigantisk væsen, der ifølge videnskaben burde have været uddødt i millioner af år. Der burde faktisk ikke findes noget større end bakterier på denne dybde, men ikke desto mindre ligger fartøjet nu ødelagt og ubevægeligt på over 11 kilometers dybde, i en af Stillehavets dybeste afgrunde, med det desperate mandskab fanget og uden reel udsigt til at blive reddet. Mens sekunderne tikker ubønhørligt og ilten svinder i fartøjet, rekrutterer den visionære kinesiske oceanograf, Dr. Minway Zhang (Winston Chao), dybhavs- og redningseksperten Jonas Taylor (Jason Statham), til trods for sin datter, Suyins (Li Bingbing) protester. Taylor skal forsøge at redde det havarerede mandskab – og oceanet omkring det – fra en ustoppelig trussel; et dyr, som alle troede for længst var uddød; den forhistoriske, over 20 meter lange monsterhaj, kendt som Megalodon. Men hvad ingen véd, er, at Taylor faktisk har mødt det samme rædselsvækkende monster fem år tidligere. Og nu, sammen med Suyin, tvinges han så til at konfrontere fortidens spøgelser og sætte sit liv på spil for det hold, der er fanget på havets bund. - Og endnu en gang står han over for et af de største og farligste rovdyr, der nogen sinde har levet på kloden…