Oceanografen Emma leder ett forskningsuppdrag i Alaskas hav när två forntidsmonster, en enorm haj och en jättebläckfisk, råkar släppas fria ur isen. De har varit frusna i miljontals år och hungern vet inga gränser. Med tentakler, sugproppar och meterlånga tänder går de loss på allt i sin väg - havsfränder, ubåtar, flygplan och Golden Gate bron. Nu måste Emma samarbeta med den pantade marinofficeren Allan och försöka vända odjuren mot varandra.