Um oceanógrafo famoso, Steve Zissou, e sua equipe partem em uma expedição para capturar o misterioso, e talvez inexistente, tubarão que matou seu parceiro durante a filmagem de um documentário na última aventura deles.
O famoso oceanógrafo Steve Zissou (Bill Murray) e sua equipe, o Time Zissou, embarcam em uma expedição para capturar o misterioso e lendário tubarão que matou o parceiro de Zissou durante as filmagens de um documentário. Na viagem, são acompanhados por um jovem copiloto de aviões (Owen Wilson), que pode ou não ser o filho de Zissou, uma linda jornalista (Cate Blanchett) que está escrevendo um perfil do oceanógrafo, além de sua estranha esposa e coprodutora, Eleanor (Anjelica Huston). Todos terão que enfrentar grandes obstáculos, entre eles piratas, sequestradores e sérios problemas financeiros. O autor-diretor indicado ao Oscar Wes Anderson ("Os Excêntricos Tenenbaums", Melhor Roteiro Original) reuniu um maravilhoso elenco, incluindo Willem Dafoe, Jeff Goldblum, Michael Gambon, Noah Taylor e Bud Cort, em uma comédia muito divertida.