Biển Xanh Sâu Thẳm 2 nói về Nhà bảo tồn cá mập Misty Calhoun được tỷ phú dược phẩm Carl Durant mời đến thăm cơ sở trên biển Akhelios. Cô và các sinh viên sinh học thần kinh Leslie và Daniel Kim được đưa đến cơ sở bởi Craig Burns, cộng sự của Durant trên một chiếc thuyền máy. Khi đến nơi, họ gặp Durant, cũng như phi hành đoàn của cơ sở, bao gồm các huấn luyện viên cá mập Trent Slater, Mike Shutello, Josh Hooper và kỹ thuật viên máy tính Aaron Ellroy. Để minh chứng, Durant ném Aaron xuống nước, để lũ cá mập đuổi theo anh ta: vào giây cuối cùng có thể, anh ta sử dụng một thiết bị đặc biệt để xua đuổi chúng theo đội hình. Durant giải thích rằng anh đã thay đổi bộ não của 5 con cá mập bò để biến chúng trở nên thông minh hơn, điều này khiến Misty lo ngại.Darin Scott,
Sau đó, cả nhóm họp tại phòng thí nghiệm ẩm ướt, nơi Durant giải thích với Misty rằng lý do anh mời cô là con cá mập alpha, Bella, đã có những hành động kỳ lạ, mà Misty kết luận là do cô đang mang thai. Durant bối rối trước điều này bởi vì việc mang thai của cô không xuất hiện trong bất kỳ cuộc kiểm tra nào mà họ tiến hành đối với cô, và Misty đưa ra giả thuyết rằng sự thay đổi gen của họ đã che giấu điều này. Durant sau đó đưa Bella vào phòng thí nghiệm ẩm ướt, và yêu cầu Josh lấy mẫu nước bọt của cô ấy, mặc dù Bella cố gắng cắn vào cánh tay của anh ta; anh ta tránh được điều này trong gang tấc. Trong khi đó, trên bề mặt, một con cá mập thứ hai đẩy xuồng máy vào hộp điều khiển điện, khiến nó phát nổ, và tạo ra thiệt hại đáng kể. Điều này cũng tắt một số hệ thống trong cơ sở. Những con cá mập sau đó bắt đầu tràn vào cơ sở và Craig bị giết trong khi những người khác ở bên trong phòng thí nghiệm ẩm ướt. Misty sau đó nhận ra rằng Bella đã chuyển dạ sau khi bị thả trở lại hồ bơi, và đã sinh ra một loạt cá mập con, chúng đã tấn công Craig trước đó.Biển Xanh Sâu Thẳm 2
Mike cố gắng bơi lên mặt nước, nhưng một trong những con cá mập đã đánh anh bất tỉnh; Trent giải cứu anh ta và Misty tìm cách hồi sinh anh ta. Khi anh ta nghiêng người trên hồ bơi để nhặt mặt nạ của mình lên khỏi mặt nước, một trong những con cá mập đã chặt đầu anh ta. Kết quả của việc thiếu ổn định áp suất trong phòng, nước từ hồ bơi tràn vào, và cả nhóm trở nên tách biệt, với Leslie bất tỉnh trong cơn lũ; Durant và Daniel đều kết thúc một mình. Misty và Trent trở nên mắc kẹt với nhau, Aaron và Josh cũng vậy. Trent tiết lộ với Misty rằng Durant đã và đang thực hiện các thí nghiệm tương tự với bản thân bằng cách sử dụng chất lỏng biến đổi gen để khiến bản thân trở nên thông minh hơn, do anh ta sợ rằng một ngày nào đó công nghệ sẽ thống trị thế giới. Durant gặp lại Misty và Trent ngay sau đó, và họ tìm đường đến một trục thông gió dẫn lên bề mặt.
Aaron và Josh đến một trong những chỗ ngủ, nhưng bầy cá mập tìm thấy họ và giết Josh trong khi Aaron trốn thoát trên một tấm đệm hơi. Misty, Trent và Durant đến nhà trục, nhưng Durant đã khóa cô ấy ra khỏi phòng sau khi cô ấy cố gắng tìm những người sống sót khác, điều này khiến Trent tức giận. Cả hai quản lý để tiếp cận bề mặt. Trong khi đó, Daniel tìm thấy Leslie sau một cánh cửa, và bầy cá mập giết cô ngay trước mặt anh. Aaron sớm tìm thấy anh ta, người bị lũ chuột con tấn công và làm mất tấm đệm, và họ cố gắng tìm cách lên mặt nước. Misty, trong khi đó, sử dụng một ngọn đuốc để vào phòng bằng trục thông gió và gặp Aaron và Daniel. Những con cá mập sau đó tìm thấy chúng, và Misty đánh lạc hướng chúng trong khi Aaron và Daniel bắt đầu leo lên mặt nước. Nước dâng lên khi chúng ngoi lên mặt nước, điều này cho phép lũ chuột con tiếp cận Daniel và chia đôi anh ta trong khi Aaron vươn lên mặt nước. Trong khi đó, Misty, sử dụng thiết bị lặn tìm thấy trong khu của Trent, cố gắng bơi lên mặt nước và đoàn tụ với những người khác.Biển Xanh Sâu Thẳm 2
Nhận thấy cơ sở đang chìm dần và không thể ở lại được nữa, cả nhóm xuống xuồng máy. Aaron bị kéo dưới nước bởi một trong những con cá mập trong khi Durant đối mặt với Bella, và dường như khiến cô ấy sợ hãi. Tuy nhiên, ngay sau đó, Bella nhảy lên và giết anh ta, trong khi Misty và Trent đến thuyền máy và sử dụng hai khẩu súng bắn sáng để giết một trong những con cá mập. Aaron sau đó nhảy lên thuyền, giải thích rằng anh đã thoát khỏi một trong những con cá mập. Misty nói với Trent rằng họ không thể để cá mập lang thang ngoài biển khơi, và Trent, giải thích rằng Durant đã lên kế hoạch cho sự kiện chính xác này, cho nổ tung cơ sở bằng cơ chế tự hủy, giết chết nhiều con cá mập ngoài màn hình. Misty, Trent và Aaron sau đó trốn thoát trên chiếc thuyền máy. Tuy nhiên, thông tin sớm được tiết lộ rằng Bella và nhiều con của cô bằng cách nào đó đã sống sót sau vụ nổ và hiện đang tự do trong đại dương rộng lớn.
