前代未聞のホホジロザメの調査が始まった。世界最大の捕食魚の謎を解明すべく、ベテランの釣り人と著名なサメの研究家が選ばれて、大胆不敵なチームが結成された。彼らは大人のホホジロザメを捕らえて船に引き上げ、DNAと血液を採取し、最先端の追跡装置を装着して、再び海に戻そうと計画している。この最初の捕獲で彼らのスキルと予想の精度が試される。
チームは1匹目のホホジロザメの捕獲に成功し海に戻すと、さらに大きなメスのサメの捕獲に乗り出した。しかし攻撃的な2匹のオスザメを捕獲したところ、驚くような調査結果が出る。そしてカーリーが登場する。
新たな情報を得たホホジロザメの調査チームは、新たなメンバーを加え、野心的な目標を新たにしてグアダルーペ島に戻る。タグや血液採取キットを改良し、俳優のポール･ウォーカーがサメの保護活動を目的に調査旅行に加わった。チームは昨年タグを付けた4匹の動向を突き止め、さらに2匹を捕獲し海に戻した。そのうち1匹はこれまでで最大のメスで、体長5メートルもあるキメルだ。
メキシコ当局の船が海上に現れ、大変な1日になりそうな気配が漂う。しかしチームは必要書類を揃えていたので、問題なく捕獲を再開できた。クリスの釣り針に大きなサメが食いついたが、それより小さなオスがエサを横取りして針にかかった。闘争心が強く暴れ回るこのサメはスキッドと名付けられたが、このサメのヒレあしから精子が発見され、ドメイアー博士始めクルーを驚かせた。これはホホジロザメの繁殖に関する画期的な発見だ。
この日はもう1匹捕獲された。ヒレの垂れ下がった巨大なメスで、ケイコと名付けられた。
数日で順調に捕獲が進み、タグは3個を残すのみとなった。ホホジロザメの調査チームは次の捕獲に向けテンションを上げるが、サメはなかなかかからない。やっと大きなサメがかかり1時間以上の死闘となる。その後、チームの目の前で巨大なサメがアザラシを捕まえて食べる光景が繰り広げられた。その巨大ザメを釣り上げて船に乗せることはできるだろうか？
