Les biologistes marins japonais Yoshihiro Fujiwara et Sho Tanaka s'efforcent de traquer et de filmer les espèces les moins connues de requins des profondeurs. Lors de leurs plongées avec des robots sous-marins, les chercheurs rencontrent le très vénérable requin lézard, dont l'existence remonte à 380 millions d'années, mais aussi le requin dormeur, le dalatias licha et un requin lutin. Clou de leur voyage, le requin grande gueule, ou «megamouth», dont l'espèce n'a été identifiée qu'en 1976. Long d'environ six mètres, armé d'une gueule large d'un mètre, ce colosse se nourrit principalement de crevettes et de krill.