Basada en hechos reales, Open water sigue a una pareja americana, Daniel y Susan (Daniel Travis and Blanchard Ryan) en unas vacaciones a una isla del Caribe. Desde que llegan al hotel, es fácil ver que su relación está haciendo aguas debido a su adicción al trabajo y a su estresante modo de vida, por lo que necesitan unas vacaciones más de lo que pueden imaginar.

A la mañana siguiente, la pareja descansada y más cariñosa que de costumbre se decide por fin a explotar su faceta de submarinistas profesionales uniéndose a un viaje lejos de tierra para surcar los ricos fondos submarinos. En el bote coinciden con otros muchos turistas y, debido a una serie de negligencias de la distraída tripulación, la pareja es abandonada accidentalmente después de una inmersión de unos cuarenta minutos.

Lo que sigue es la historia de su calvario: atormentada por el frío, sola y a miles de kilómetros de tierra firme, la pareja intenta sobrevivir a la deriva en aguas plagadas de tiburones...