Le sous-marin américain USS Nebraska a été envoyé en mission de surveillance aux larges des côtes syriennes. L'équipage va capter un écho sonar et découvrir dans une immense grotte souterraine les restes d'un bâtiment soviétique gisant au pied d'un sanctuaire. Alors qu'une des équipes de reconnaissance disparaît dans les vestiges, les choses se gâtent à bord de l'USS : un homme est atteint de folie meurtrière et un autre est frappé par la peste !
Les tests sanguins pratiqués par le médecin de bord indique que l'équipage développe une hormone caractéristique des états psychotiques. Le commandant Hamish décide de partir avec une équipe réduite pour retrouver le groupe perdu dans le Sanctuaire, avant de fuir vers la surface. Le sous-marin est endommagé et le temps presse. Le commando pénètre dans la galerie qui mène dans les entrailles des ruines millénaires.
A peine le commandant et ses hommes partis, la situation continue de se dégrader à bord : accès de violence et crises de folie inexpliqués gagnent d'autres hommes de la Navy. Dans le sanctuaire, Hamish découvre l'un des membres de la première expédition, mortellement blessé. L'anxiété gagne le groupe. Et ils ont raison d'être inquiet, car ils ne sont plus seuls.