Vor Jahren fraß der mysteriöse Jaguarhai den besten Kumpel von Steve Zissou (Bill Murray). Nun reist der exzentrische Unterwasserforscher mit neuer Crew, hochfliegenden Plänen und Rache im Sinn auf eine neue Maritim-Exkursion, um der Nemesis Ahab-mäßig ins Weiße des Auges zu blicken. Mit an Bord neben der üblichen Crew sind die Journalistin Jane Winslett Richardson (Cate Blanchett), um eine Reportage über die Expedition zu schreiben, und Ned Plimpton (Owen Wilson), ein angeblicher unehelicher Sohn von Zissou, der, sehr zum Misstrauen von Chefingenieur Klaus (Willem Dafoe), in dessen Fußstapfen zu treten gedenkt.