Elisa (Sally Hawkins) ist während des Kalten Krieges in einem Hochsicherheitslabor der amerikanischen Regierung angestellt, wo sie in einsam und isoliert ihrer Arbeit nachgeht. Doch als sie und ihre Kollegin und Freundin Zelda (Octavia Spencer) ein streng geheimes Experiment entdecken, das in dem Labor vorangetrieben wird, ändert sich Elisas Leben und sie freundet sich nach anfänglicher Abscheu mit dem mysteriösen Fischwesen an, das dort in einem Tank gefangen gehalten wird. Ihre Gefühle für die Kreatur werden immer intensiver und schließlich befreit sie den Amphibienmann sogar mit Hilfe ihres Nachbarn Giles (Richard Jenkins) – allerdings steht die Liebe unter keinem guten Stern, denn nun wird das Paar gnadenlos vom Militär gejagt, das das außergewöhnliche Geschöpf als Waffe im Kalten Krieg einsetzen will...