음파 발생기를 이용해 고래를 쫓던 ‘미쉘’박사는 갑자기 망망대해에 나타난 미 해군전함 ‘피콰드’호에 납치된다. 그곳에서 그녀는 트롤선과 석유시추선, 유람선 등을 습격해 수많은 인명을 앗아간 살인고래 ‘모비딕’ 대한 이야기를 전해 듣게 된다. ‘피콰드’호의 ‘에이햅’ 함장은 과거 잠수함 군사작전 도중 자신의 다리를 앗아간 ‘모비딕’에 대한 복수심을 전하며 함께 고래를 추적해줄 것을 강권한다. 한편, 미합중국 함대 사령부에서는 일련의 침몰사건에 ‘피콰드’호가 관여되어 있음을 감지하고, ‘피콰드’호를 괴멸시키기 위해 헬기와 잠수함을 급파한다. 그러나 ‘피콰드’호를 추적하던 또 다른 전함 ‘엑섹스’호가 ‘모비딕’의 공격으로 수장되고, 마침내 마주하게 된 ‘에이햅’ 함장과 ‘모비딕’의 피할 수 없는 숙명적 대결이 펼쳐지는데…