Die Meeresbiologin Charlie Wagner fischt eine beschädigte Sonde aus dem Meer und lässt sie von ihren Freunden Jess und Thomas reparieren, während sie sich mit dem Fischer Douglas McGinn anfreundet. Zusammen entdecken sie Methaneis, das sich selten vom Meeresboden löst. Charlie wird von ihrer Institutsleiterin beauftragt, das Phänomen zu untersuchen. Auf Vancouver Island trifft Alicia Delaware auf den Walforscher Leon Anawak, der einen Angriff von Orcas auf ein Walbeobachtungsschiff beobachtet, bei dem seine Freundin Lizzie Stringer getötet wird.

Die Molekularbiologin Cécile Roche und die Ärztin Sophia Granelli untersuchen Meerestiervergiftungen in Saint-Jean-de-Luz. Die Journalistin Tina Lund und ihr Ex-Freund Sigur Johanson entdecken beim Tauchen ungewöhnliche Eiswürmer am Meeresgrund und reisen nach Kiel, um sich mit Katharina zu besprechen. Währenddessen sinkt das Forschungsschiff Juno, auf dem sich Charlies Freundin Jess befindet.

Charlie reist nach Kiel, um gemeinsam mit ihrer skeptischen Vorgesetzten Katharina am Institut die Ursache für den Untergang des Forschungsschiffs Juno zu untersuchen, bei dem ihre Freundin Jess ums Leben gekommen ist. Dabei werden sie von Rahim Amir unterstützt, der, wie Charlie, Doktorand am Institut von Katharina ist.

Cécile trägt den skeptischen Behörden ihre Erkenntnisse vor und empfiehlt, den Fischfang vor der Küste einzustellen und die Bevölkerung vor dem Gebrauch von Leitungswasser zu warnen. Tina und Sigur brechen zu einer weiteren Fahrt mit der Thorvaldson auf, um die Eiswürmer genauer zu untersuchen. Charlie kehrt nach Shetland zurück, wo sie erneut mit ihrem Freund Douglas zusammentrifft.

Cécile erforscht ein merkwürdiges massenhaftes Auftreten von Krabben und weist in toten Exemplaren das Bakterium nach, das auch für die Todesfälle an der französischen Atlantikküste verantwortlich war. Katharina ermittelt die voraussichtlichen Gefährdungen durch die Eiswürmer, während Charlie Sigur, der sie in Shetland aufsucht, über ihre Erkenntnisse informiert.

Charlie kehrt mit Sigur nach Kiel zurück, wo auch Leon eintrifft. Sie gleichen ihre bisherigen Erkenntnisse mit den Informationen aus einem Vortrag ab, den Cécile vor der UN hält. Inspiriert durch eine Information Samanthas entwickeln sie die Theorie, dass es sich bei dem Auslöser der Phänomene um eine außerirdische Entität handeln könne, der sie den Namen „Yrr“ geben.

Charlie und ihr Team gehen an Bord der Thorvaldson um mithilfe des durch Samatha entwickelten Signalsystems Kontakt zu den Yrr aufzunehmen. Charlie unternimmt eine Tauchfahrt mit Luther, die fast zu einem Unfall führt, aber es gelingt ihnen, mit dem U-Boot wieder die Thorvaldson zu erreichen. Dabei gelangen einige Yrr in den Moonpool des Schiffes und kontaminieren Luthers Freundin Alicia, die in ein Koma fällt.

Das Team entscheidet sich, die Wirkung von Ketamin an den Yrr zu testen, trotz Charlies Einwänden, dass ein Austausch möglich wäre. Die Thorvaldson wird von den Yrr zwischen Eisbergen eingeklemmt, wodurch Luther stirbt und Alicia und Cécile per Helikopter gerettet werden müssen. Charlie injiziert sich selbst eine Probe der Yrr und wird später an einem arktischen Strand angespült, wo sich ihre Pupillen in der Farbe der Yrr zeigen.