Dans le centre océanographique californien de Shining Sea, la vétérinaire Karen James est en train de faire une piqure à une pieuvre avant de lui poser une puce lorsque l'animal fait un arrêt cardiaque et décède. Mais rapidement, la pieuvre semble revenir à la vie et attaque les deux assistants de Karen puis s'échappe par les canalisations. Face au danger, le parc aquatique est immédiatement fermé au public. Pendant ce temps, la pieuvre, changée en zombie à cause d'un virus contenu dans la piqure, transmet la maladie d'aquarium en aquarium. Les employés doivent empêcher les animaux marins, transformés en morts-vivants, de s'échapper du centre.