Die stumme Elisa (Sally Hawkins) ist während des Kalten Krieges in einem Hochsicherheitslabor der amerikanischen Regierung angestellt, wo sie 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 für immer. Sie freundet sich mit dem mysteriösen Fischwesen (Doug Jones) an, das dort in einem Tank gefangen gehalten wird.