生化学医薬品工場のオーナーであるフランクリン（サミュエル・L・ジャクソン）は、抗アルツハイマー病薬の研究のためにスーザン・マカレスター博士（サフラン・バローズ）に多額の資金を提供する。スーザンと研究チームはサメの脳からタンパク質を抽出し、設備の整った水中研究センターで壊死した人間の脳細胞に注入した。サメの脳タンパク質をより多く抽出するために、スーザンはサメの脳容量も増加させた。この動きにより、もともと実験体として使われていたサメはより強く、より賢くなった。サメの専門家カーター（トーマス・ジェーン）は、昼も夜もサメと暮らすうちにサメの異変に気づき、スーザンに警告するが、スーザンは無視した。ついに最後の実験では、人体実験の対象となった凶暴なサメが人間に復讐を果たした…。