«سفر به اعماق دریا» داستان زیردریایی اتمی پیشرفته Seaview را روایت می‌کند که تحت هدایت دریابد هریمن نلسون در حال انجام مأموریت‌های آزمایشی است. در همین زمان، کمربند تشعشعی وان آلن در مدار زمین دچار آتش‌سوزی عظیمی می‌شود و گرمای حاصل از آن حیات روی کره زمین را تهدید می‌کند. نلسون معتقد است تنها راه نجات جهان، شلیک یک موشک هسته‌ای از زیردریایی به نقطه‌ای مشخص از کمربند تشعشعی است، اما بسیاری از دانشمندان و مقامات سازمان ملل با او مخالفت می‌کنند. با نزدیک شدن زمان فاجعه، خدمه Seaview سفری خطرناک را در اعماق اقیانوس آغاز می‌کنند؛ سفری که با خرابکاری، شورش احتمالی خدمه و تهدیدهای مرگبار زیر آب همراه می‌شود.
