Renumitul oceanograf Steve Zissou a jurat răzbunare asupra rechinului rar care a devorat un membru al echipajului său. Pe lângă echipa sa obișnuită, i se alătură pe barca lui Ned, un bărbat care îl crede pe Zissou să fie tatăl său, și Jane, jurnalistă însărcinată de un bărbat căsătorit. Ei călătoresc pe mare, alergând prea des la pirați și, poate mai traumatic, diverse figuri din trecutul lui Zissou, inclusiv soția sa înstrăinată, Eleanor.