Tief in der Bucht von Tokio, zweihundert Meter unter der Oberfläche, liegt das Magmell-Tiefseeaquarium, das einzige Aquarium der Welt, das direkt in der Tiefsee erbaut wurde. Der Name Magmell trägt die Bedeutung von Totenland und spiegelt wider, wie die Tiefsee ein Ort ist, an dem Tod herabregnet und tote Materie verzehrt wird, um den nächsten Kreislauf des Lebens zu nähren. Das Aquarium wurde als kleines Licht in dieser Dunkelheit erbaut, ein Ort, an dem Menschen den geheimnisvollen Kreaturen, die den Abgrund bewohnen, von Angesicht zu Angesicht gegenüberstehen können.

Die Geschichte dreht sich um Kotaro Tenjo, einen jungen Mann, der seit seiner Kindheit von Tiefseelebewesen fasziniert ist, dank seines Vaters, eines renommierten Tiefseefotografen namens Koyo Seno, der vor sechs Jahren spurlos verschwand. Kotaro landet einen Teilzeitjob als Reinigungskraft im Magmell, aber sein wahrer Traum ist es, ein vollwertiger Tierpfleger zu werden. Er ist schüchtern und entschuldigt sich schnell, doch wenn das Gespräch auf Tiefseekreaturen kommt, wird er unerwartet eloquent und leidenschaftlich. Seine Begegnung mit dem Direktor des Aquariums, Minato Osezaki, ändert alles. Osezaki, ein Tiefseespezialist mit einer rauen Schale und einem tiefen Verständnis für die ihm anvertrauten Kreaturen, erkennt Kotaros aufrichtige Liebe zu den Tieren und befördert ihn zu einer Reinigungs- und Assistenzpflegerposition.

Die Erzählung entfaltet sich in einer Reihe von Episoden, die sich auf verschiedene Tiefseearten konzentrieren, wobei jedes Kapitel wissenschaftliche Fakten über die Kreatur mit den emotionalen Reisen der mit dem Aquarium verbundenen Menschen verwebt. Kotaro kämpft darum, das Vertrauen von Micchan zu gewinnen, einem weiblichen Mitsukurina-Seeteufel, der das inoffizielle Maskottchen des Aquariums ist, und lernt dabei die parasitären Paarungsgewohnheiten der Art und die Zerbrechlichkeit ihrer Haut kennen. Er hilft, einen wilden Grönlandhai zu retten, eines der langlebigsten Wirbeltiere der Erde, der gestrandet ist und nicht in die Tiefe zurückkehren kann. Er bereitet eine öffentliche Präsentation über die biolumineszierende Helmqualle vor und findet einen kreativen Weg, sie für das Publikum zum Leuchten zu bringen, indem er dasselbe Becken wie Micchan verwendet, deren Anwesenheit den Quallen hilft, sich sicher genug zu fühlen, um Licht auszusenden.

Die Besetzung der Charaktere erweitert sich um die Menschen, die das Aquarium am Laufen halten, und diejenigen, die es besuchen. Zum Personal des Aquariums gehören Izuho Haruno, ein großer und ständig energieloser Tierarzt, der jedes Leben aus dem Meer ernst nimmt; Asahi Yui, ein cooler und scheinbar distanzierter Pfleger, der ein fürsorgliches Herz verbirgt; und Shizuka Nagaizumi, eine sanfte Pflegerin, die Kotaro ermutigt, mit Liebe über die Tiere zu sprechen. Das Aquarium zieht auch Besucher an, deren persönliche Kämpfe die Anpassungen der Tiefseekreaturen widerspiegeln. Eine gestresste Schullehrerin, die vor der Nautilus-Ausstellung in Ohnmacht fällt, erhält Ermutigung von Yui, der ihre Situation damit vergleicht, wie sich der Nautilus in die Tiefe zurückzog, als schnellere Ammoniten ihn überflügelten, und so das Aussterben überlebte, das seine Rivalen auslöschte.

Außerhalb des Aquariums schließt Kotaro Freundschaften mit einem jungen Kochlehrling namens Ran Dogashima, der im U-Boot-Themenrestaurant Latimeria des Aquariums arbeitet und davon träumt, die weltbeste Tiefseeküche zu kreieren, und einem wortkargen Fischer namens Shinya Shirahama, der unter dem alten Kapitän Okijiro Sagara arbeitet. Gemeinsam navigieren sie durch die ethischen Komplexitäten des Kochens derselben Kreaturen, die das Aquarium zu schützen und zu bewahren versucht. Ein wiederkehrender Faden in der Geschichte ist das Verschwinden von Kotaros Vater, das sich nach und nach als mit Osezaki selbst verbunden herausstellt. Die beiden Männer waren einst enge Freunde, aber nachdem Osezakis Frau Nagisa kurz nach der Geburt ihrer Tochter Nagisa starb, stieß Osezaki Koyo mit harten Worten weg, und Koyo verließ kurz darauf sein Zuhause. Als Kotaro Osezaki näher kommt und die Wahrheit über seinen Vater erfährt, beginnt er das Gewicht der Vergangenheit und seinen eigenen Weg nach vorne zu verstehen.

Spätere Bände führen einen neuen Teilzeit-Reiniger ein, Ryo Chibata, einen Oberschüler, der sein wahres Ich versteckt und eine falsche Persönlichkeit trägt. Durch seine Arbeit im Aquarium, inspiriert von den Kreaturen, die in der Tiefsee einfach so leben, wie sie sind, beginnt er den Mut zu finden, sich seiner wahren Identität zuzuwenden. Während Kotaros Ausbildung fortschreitet und er nach seinem Praktikum für eine Vollzeit-Pflegerposition bestätigt wird, verlagert sich die Geschichte darauf, Osezakis eigene Vergangenheit zu erkunden, seine gebrechliche Gesundheit als junger Mann, seine schwierige Sinnsuche und die transformative Reise, die ihn dazu führte, das Magmell-Tiefseeaquarium zu bauen.