一项由中国主导的国际科研项目，正在马里亚纳海沟深处进行时，遭遇未知生物攻击，科研人员被困海底。前美国海军陆战队深海潜水专家乔纳斯·泰勒受命前往营救，再度遭遇数年前曾经在深海给自己留下终身难以磨灭记忆的史前生物巨齿鲨。乔纳斯联手科研项目中的中国女科学家张苏茵成功营救了被困人员，但营救行动却意外造成了巨齿鲨逃离深海。当史前巨兽重返浅海，人类将为自己对大自然的贪婪付出惨重的代价......

一艘美国的海军潜艇受到袭击，潜艇中的士兵听到了巨大的怪物撞击着潜艇。潜艇的指挥官乔纳斯为了拯救剩余船员的性命，放弃了被困在潜艇里的几个士兵。

若干年后，投资人亿万富翁莫里斯来到苏教授的海洋考察平台，苏教授带着女儿苏茵以及外孙女梅英来迎接他。

当莫里斯进入苏教授的海底考察平台时，被眼前的一幕惊呆了，看到鲸鱼在海洋中穿梭。

苏教授向莫里斯介绍，他们有一艘潜水艇在海底11000米以下正在进行海底探索。但是，当潜水艇进入海底不可知的领域时，发现了很多以前从未见到过的生命体。

然后，正当他们进行探索的时候，发现了有个不明的生物体向他们攻击，潜艇损坏严重，通讯也中断了。

在主控室里的众人看到后，担心不已。

技术人员决定亲自驾驶另一搜潜艇下去营救。但是，要下潜到11000米去营救不是件很容易的事。苏教授决定去找潜水的行家乔纳斯。

而此时，乔纳斯已经成为了一个酒鬼，在越南的一个小村庄里混日子。苏教授请求他帮忙去救陷入危险的科学家，其中一个正是乔纳斯的前妻洛莉。

而此时，在海底潜艇内三名科学家刚刚修好了部分设施，又被不明生物撞击，洛莉在撞击中，被螺丝刀捅伤。

苏茵决定冒险试一下，亲自驾驶另一艘潜艇下去把他们救上来。

而此时，苏教授也说服了乔纳斯来到了这里。乔纳斯独自一人驾驶着潜水艇进入了海底。苏茵和乔纳斯驾驶的两艘潜艇分别到达了海底11000米的。

苏茵准备发射牵引线把沉入海底的潜艇拉上来，没想到自己的潜艇遭遇到一个巨大的章鱼袭击，章鱼缠绕着苏茵的潜艇要把它压扁，关键时刻，巨大章鱼被一头巨齿鲨咬死。

但是，由于受到灯光的吸引，苏茵驾驶的潜艇成了巨齿鲨攻击的目标，巨齿鲨转过头来向她开始攻击，关键时刻，乔纳斯发射了荧光弹转移了巨齿鲨的注意力。

由于苏茵的潜艇受损严重，乔纳斯命令她先行离开，苏茵无奈只能驾驶潜艇脱离海底。

但是，乔纳斯最后虽然顺利救出了洛莉和另一位科学家，巨齿鲨又开始过来攻击了，关键时刻，其中一个中国科学家阿俊为了让他们能够顺利逃离，关闭了连接舱，驾驶潜水艇迎上了巨齿鲨，身亡了。

苏茵指责乔纳斯抛弃了队友遭到了他的反驳。

科学家们对巨齿鲨的出现不可思议，因为巨齿鲨在两百万年应该消失了，大家对阿俊的牺牲很悲痛。但是，投资人莫里斯决定去捕捉这头巨齿鲨，乔纳斯却对他的提议表示反对。

然而，他们不知道的是，巨齿鲨已经从11000米的海底游上来了，正当他们在讨论是不是要去捕捉巨齿鲨时，巨齿鲨撞击了实验室，梅英看到后，吓坏了。

苏茵和乔纳斯听到了梅英的惊叫声后，连忙赶了过去，他们看到了巨齿鲨一口吃掉了一头巨大的鲸鱼。

巨齿鲨开始在海面上攻击船只了，乔纳斯决定去捕获这条它。一群人开着捕鱼船出发了，看到海面上被咬死的船只碎片到处都是。

最后，他们决定找个人游过去，给巨齿鲨按上一个GPS跟踪器。最后，乔纳斯决定亲自下水去给巨齿鲨安装GPS跟踪器。但是，正当船上的人把乔纳斯拖回来时，振动引起了巨齿鲨的注意，巨齿鲨向乔纳斯追赶了过来。当千钧一发之际，乔纳斯还是逃脱了巨齿鲨的追捕。

之后，大家又决定向巨齿鲨注射麻醉剂，这次，苏茵自告奋勇下海去做。但是，事情并不是一帆风顺的，虽然苏茵射出的毒素针击中了巨齿鲨，但是巨齿鲨一口咬住了苏茵躲藏的保护筒。苏茵的氧气罩破裂了，乔纳斯得知后，跳入海中，在巨齿鲨赶到的前一刻，救出了苏茵。

而巨齿鲨因为麻醉剂起了作用，也被抓到，吊了起来。正大大家开心的与巨齿鲨合影时，一头更大的巨齿鲨从海中跃了出来，吃掉了他们吊上来的那头巨齿鲨，还压烂了他们的捕鱼船。

大家虽然都脱险了，但是，苏教授却受伤过重去世了。

因为苏教授的去世，投资人莫里斯决定关闭深海科研项目，但是，他自己却决定去捕捉第二头巨齿鲨。他们通过在直升飞机上投深水炸弹，自以为炸死了这头巨齿鲨，却不知道只是炸死了一头鲸鱼。正当他们准备逃跑时，莫里斯和鲸鱼的尸体被巨齿鲨一口吞掉了。

乔纳斯和其他科学家决定必须去杀死第二头巨齿鲨，不然会对人类造成危险。而此时，巨齿鲨正在向三亚海湾游去。

在三亚海湾的热带沙滩上，很多游客正在开心的玩水，他们还不知道危险正在降临。巨齿鲨开始攻击海滩上的游客，大家都惊慌失措的逃命。

最后，乔纳斯冒险独自一人驾驶潜艇攻击巨齿鲨，在它身上划出巨大伤口，引来其他鲨鱼的攻击，终于干掉了巨齿鲨。

乔纳斯和苏茵也如愿以偿的在一起了。

《巨齿鲨》作为一部中美合拍的电影，情节内容还是中规中矩的，特效也不错，属于一部适合休闲时候观看的爆米花电影。