Der Zufall will es, dass die Schwedin Danielle (Alicia Vikander) und der Schotte James (James McAvoy) sich zur gleichen Zeit in einem Hotel in der Normandie auf eine wichtige Mission vorbereiten. James gibt sich als Ingenieur aus, ist aber in Tat und Wahrheit Geheimagent. Demnächst wird er nach Somalia reisen, um eine terroristische Zelle zu bekämpfen. Danielles Mission wird sie auf einen Tauchgang mit einem U-Boot in bisher unerforschte Meerestiefen führen. Die Professorin für Biomathematik und Meeresbiologie will herausfinden, wie der Klimawandel aufgehalten werden könnte. Die Begegnung der beiden ist schicksalshaft. Beide erkennen im anderen die Liebe ihres Lebens. Aber ihre Wege trennen sich nach nur wenigen Tagen und bald verlieren sie auch den Kontakt über SMS. Während Danielle an James' Liebe zu zweifeln beginnt, gerät dieser in eine lebensgefährliche Lage.