一项由中国主导的国际科研项目正在马里亚纳海沟深处进行，却突遭未知生物攻击，科研人员被困海底。前美国海军陆战队深海潜水专家乔纳斯·泰勒（杰森·斯坦森饰）受命前往营救，再度遭遇数年前曾在深海给自己留下终身难以磨灭记忆的史前生物巨齿鲨。乔纳斯联手科研项目中的中国女科学家张苏茵（李冰冰饰 童年蔡慧泉饰）成功营救了被困人员，但营救行动却发生了一系列意外，当史前巨兽巨齿鲨逃离深海，众人将面临一场史无前例的灾难危机 。
演员 杰森·斯坦森
潜水专家兼海军上尉，拥有过人的潜水技能。多年前在马里亚纳海沟做任务时突遇危险，被迫放弃一半的船员，他被开除军籍，婚姻破裂，而最让他难以忘怀的是，攻击他的船是被认为已灭绝了一百万年的巨齿鲨，但没人相信他。现在又一艘潜水器在海底瘫痪，他必须面对内心的恐惧，完成自我救赎去营救灾难。
演员 李冰冰
神秘性感的华裔女科学家。身为科学家的张苏茵对于巨齿鲨有着深入的了解，不仅发挥特长大展智慧，还不畏危险下水斗鲨，堪称文武双全。
演员 鲁比·罗丝
一位严谨的科研人员，负责定位寻找巨齿鲨出没的踪迹。
演员 赵文瑄
头脑缜密，经验丰富，是深海科研项目的领头人，引领着团队的方向。
该片的女主角张苏茵一角原计划由范冰冰出演，但范冰冰因无法协调出档期赴往国外拍摄，因此选择退出《巨齿鲨》剧组。
演员李冰冰因为怕水，所以在澳洲拍摄《谜巢》时曾拒绝了《巨齿鲨》的邀约。
在新西兰片场，剧组做了一个巨大的鲨鱼头模型用于拍摄，它的血盆大口几乎能塞进四五个人。
李冰冰在片中饰演科学家，在拍之时需要克服内心的恐惧和身体的不适，拍水底戏时好几次因闭气搞到窒息。
制作人贝尔·艾薇丽2008年买下了美国作家史蒂夫·艾尔顿科幻小说《巨齿鲨》的版权，随后一直在寻求合作伙伴。2014年她认识了姜伟，便把巨齿鲨的牙齿拿给他看，于是电影很快被提上议程，原著故事在日本发生的背景也改成了中国。。
摄影师也在水下拍摄的过程中面临巨大挑战。因为在水下环境时，从场景构图到色彩光线都很难控制，如果没有丰富的经验和过硬的能力，根本难以完成这样的工作。因此，导演乔·德特杜巴专门邀请了汤姆·斯特恩担当影片的摄影指导。
2017年1月4日，由杰森·斯坦森和李冰冰领衔主演的《巨齿鲨》日前在海南杀青，并开启为期一年的后期制作。
