Lorsqu'Elisabeth Shaw découvre un mystérieux lien entre plusieurs artefacts au cours de ses recherches, elle est persuadée qu'il s'agit d'un indice remettant en cause l'origine de l'humanité sur Terre. Une équipe de scientifiques supervisée par Meredith Vickers et l'androïde David se lance alors dans un voyage spatial fascinant aux confins de l'univers, vers un monde inconnu. Là-bas, un affrontement terrifiant qui décidera de l'avenir de l'humanité les attend…

Dans le parc national des Calanques, à 37 mètres sous le niveau de la mer, se cache la seule grotte ornée sous-marine au monde : la Grotte Cosquer. Méconnue car difficile d’accès, cette incroyable cavité aux peintures et gravures vieilles de 30 000 ans est menacée par la montée des eaux. Une véritable course contre la montre a commencé. Pendant qu’on entreprend la fabrication d’un facsimilé de la grotte à Marseille, une nouvelle mission scientifique reprend les recherches sur le terrain. En suivant les archéologues qui analysent ses chefs-d’œuvre et les artistes qui les reproduisent, le film retrace l’extraordinaire histoire de l’une des plus importantes grottes ornées d’Europe, et enquête sur les hommes qui fréquentaient ces rivages de Méditerranée aujourd'hui submergés.