Steve Zissou è un famoso esploratore subacqueo, che ha raggiunto la popolarità grazie ai suoi documentari. Ora, però, sta per partire per la missione più importante della sua vita: ha deciso di allestire una spedizione per andare alla caccia dello squalo giaguaro che ha divorato il suo migliore amico e socio in affari, Esteban. All’equipaggio si aggiungono una giornalista e il presunto figlio naturale di Steve.