Keiner kennt die Tiefen der sieben Meere besser als Dokumentarfilmer Steve Zissou, der mit seinem "Team Zissou" das Leben unter Wasser im U-Boot erforscht. Aber Steve hat schon bessere Zeiten erlebt und setzt nun alles auf eine Karte, um sich mit einer aufsehenerregenden und womöglich letzten Expedition einen Platz in der Geschichte zu sichern. Bei seiner letzten Expedition kam Steves Partner Esteban du Plantier ums Leben, weil ihn ein bis dahin unbekannter Jaguarhai angegriffen hat. Diesem seltsamen Geschöpf will Steve nun an den Kragen. Zu seinen Expeditionsteilnehmern gehören der verschrobene Deutsche Klaus Daimler, der Sicherheitsexperte Pelé dos Santos, Anne-Marie Sakowitz, Steves angeblicher Sohn Ned Plimpton und die schwangere Journalistin Jane Winslett-Richardson. Schon kurz nach der Abfahrt häufen sich die Probleme und Steves langjähriger Widersacher Alistair Hennessey macht die Aufgabe auch nicht leichter.

Australien im 19. Jahrhundert schlottert vor der gemeinen Burns-Bande, die gerade erst wieder eine ganze Familie auf einer einsam gelegenen Farm ausrottete. Der ambitionierte Captain Stanley und seine wenig zimperlichen Sicherheitskräfte sinnen auf Rache und greifen sich Mikey, das Nesthäkchen der Burns-Brüder. Der soll grausam zu Tode kommen, wenn nicht Charlie, der humanste der Burns-Brüder, auszieht und gegen eine Begnadigung höchstpersönlich seinen älteren Bruder, den Bandenchef Arthur, zur Strecke bringt.