Steve Zissou, leggendario esploratore subacqueo noto per i suoi documentari, decide di mettere in piedi una spedizione per trovare lo squalo giaguaro che ha divorato Esteban, il suo migliore amico e socio in affari. All'equipaggio, composto da un gruppo di bizzarri personaggi, si aggiungono una giornalista incinta e Ned Plimpton che dice di essere figlio di Steve.