Un sous-marin nucléaire s'étant écrasé au fond de l'océan par suite de fausses manoeuvres, la marine fait appel, pour les opérations de sauvetage, aux travailleurs d'un atelier installé sous la mer pour des recherches pétrolières. Un groupe de plongeurs, sous les ordres du lieutenant Koffey, rejoint donc l'équipage de l'atelier en même temps qu'une experte en travaux océaniques, Lindsay, qui se trouve être l'ex-épouse du directeur de l'atelier, Virgil Brigman. L'épave du submersible se trouve près d'un gouffre où l'on décèle la présence d'entités étranges qui pourraient être des extra-terrestres. Koffey, qui a récupéré un engin nucléaire, cherche à le faire exploser, ce qui crée de sérieux conflits.