体長3メートル以上、体重600キロにも成長する古代魚シロチョウザメは北米最大を誇る真の巨大淡水魚だが、その個体数は人間の活動によって減少している。シリルと撮影チームは、研究者たちと連携してシロチョウザメを絶滅の危機から守るべく、過酷で危険なミッションに挑む。ただし、この巨大な魚を見つけるには、険しい山中にある川へ向かい、冷たい水中に潜らねばならない。
激闘の末に、追跡用のタグを入れる大型のシロチョウザメを釣り上げたシリルだったが、運悪く川一帯が暴風に見舞われ、チョウザメ探しを一時中断せざるを得なくなる。チームは予定を変更し、チョウザメの食料源であり、個体数を大幅に減らしているタイヘイヨウサケを探しに北部の山岳地帯へ向かう。次なるミッションを達成すべく、5人は人間を寄せ付けない世界有数の過酷な山地で奮闘する。
シロチョウザメを絶滅の危機から守るべく、その食料源であるタイヘイヨウサケを探す旅に出たシリルと撮影チーム。荒波が立つ北大平洋の沖合で90キロ級の巨大魚を釣り上げたあと、研究に必要な残り2種類のサケを求めて険しい山の奥深くへと入っていく。一行はラフトボートで危険な激流を下り、ハイイログマを回避しながら、なかなか姿を現さないカラフトマスとシロザケを探し続ける。
北部の山奥で研究に必要なタイヘイヨウサケを探すシリルたち。悪天候や急流、氷河など、様々な困難に直面する中、無事に険しい山を下り、制限時間内に3種類のサケのサンプルをラボに届けることはできるのか。さらにチームはフレーザー川に戻り、再び巨大なシロチョウザメ探しに挑む。体長2メートルを超える個体を捕獲し音響タグを入れることができれば、今回のミッションは達成となる。
シリルと撮影チームは新たなミッションに取り掛かるべく、密漁が横行しているブラジルのアマゾンへ。今回、絶滅の危機から守る巨大魚は、鎧をまとった古代魚ピラルクと特大ナマズ、ピライーバだ。ピラニアやカイマン、アナコンダなど、どう猛な生き物たちが潜むジャングルの中を歩き回り、保護活動に取り組む研究者のために、2種類の巨大魚を探してDNAサンプルを採取する。
ジャングルで洪水に遭い、毒アリに刺されるという最悪のハプニングに見舞われたシリルたちだったが、運よく森に住む部族民に助けられ、研究史上最大級のピラルクがすむ湖でDNAサンプルの採取に挑む。さらに、もうひとつの巨大魚、ピライーバを探すべく、チームはジャングルのさらに奥深くへと入っていく。地図にも載っていない危険だらけの辺境の地で、無事にピライーバのDNAサンプルを採取することはできるのか。
逃げ回るピライーバに船を引っ張られて急流に飲み込まれそうになったシリルたちは、身の安全を優先させ、サンプルの採取を諦めた。その後も行く先々で様々な危険に直面するたびに作戦の変更を余儀なくされ、ピライーバ探しは難航を極めた。研究に使う巨大なピライーバのDNAサンプルを採取するには、川底に潜む淡水エイやモーターの故障、落雷、ブラック・ピラニア、大木の崩落など、様々な危機を乗り越えねばならない。
船を失いアマゾンの危険地帯に取り残された一行は、地図にないジャングルの奥地を歩いて釣り場探しをすることになった。淡水エイだらけの急流を渡ったり、密猟者の野営地を発見したり、敵意むき出しの狩り人たちに遭遇したり、何度も危険な目に遭いながらもチームは巨大なピライーバ探しを続けた。巨大魚を守る研究のために、どう猛なピラニアがうろつく川で、シリルは命がけの激闘に挑む。