生物学家莉娜（娜塔莉·波特曼 饰）为调查丈夫凯恩（奥斯卡·伊萨克 饰）的失踪又重返的谜团，参加了神秘组织Southern Reach组织的科学考察。5名女性组队，去研究美国领土内一块被检疫隔离的生态灾害区域“X地区”。这已经是对该地区的第12次考察，前11次全都失败。在进入X地区后，她们目睹了不可思议的现象，谜团一步步解开的同时，疑惑也在逐渐加深……