Dans un hôtel isolé en Normandie, la bio-mathématicienne Danielle Flinders (Alicia Vikander) rencontre James More (James McAvoy). Là, pour se préparer à leurs missions respectives, la bio-mathématicienne Danielle et l'agent des services secrets britanniques James, ne s'attendaient pas à rencontrer l'amour de leur vie lors de la retraite.
 
Après des jours de passion intense, ils doivent se séparer. Danielle se lance dans un projet de plongée en eaux profondes pour étayer sa théorie sur l'origine de la vie sur notre planète, tandis que James se rend en Somalie pour trouver une source pour les kamikazes infiltrés en Europe. Bientôt, ils sont des mondes à part. James est pris en otage par des combattants djihadistes et n'a aucun moyen de contacter Danny. Elle doit descendre au fond de l'océan dans son submersible, sans même savoir si James est encore en vie.