Une nuit de la Saint-Sylvestre festive a commencé au milieu de l'Atlantique Nord, sur le luxueux navire de croisière Poséidon. Réputé comme l'un des plus beaux paquebots du monde, le Poséidon est haut de 20 étages et possède pas moins de treize ponts et huit cents cabines. De nombreux passagers se sont rassemblés dans l'opulente Salle de Bal pour fêter dignement l'événement. Le capitaine Bradford (Andre Braugher) et ses hôtes lèvent leurs coupes, tandis que l'orchestre et le chanteur (Fergie, des Black Eyed Peas) entament le traditionnel 'Ce n'est qu'un au revoir'. Pendant ce temps, le Second scrute avec inquiétude l'horizon du haut de la passerelle. La menace surgit en quelques secondes, sous la forme d'une vague géante de plus de trente mètres de haut, fonçant à toute allure sur le navire. Le Second redresse la barre pour éviter un choc frontal, mais il est déjà trop tard. La muraille d'eau se fracasse avec une violence inouïe sur le paquebot qu'elle retourne, quille en l'air. Les passagers et les membres d'équipage, projetés au plafond, retombent en chute libre avant d'être broyés sous les débris ou aspirés par le courant qui pénètre par les hublots fracassés. Des canalisations de gaz se rompent, déclenchant plusieurs départs de feu, les lumières s'éteignent, plongeant des sections entières du Poséidon dans l'obscurité et le chaos. Quelques centaines de rescapés se retrouvent dans la Salle de Bal, encore intacte quoique située sous la ligne de flottaison. Le capitaine Bradford insiste pour qu'ils restent groupés dans ce sanctuaire et y attendent les secours. Rejetant ces conseils, le joueur professionnel Dylan Johns (Josh Lucas) décide de tenter sa chance par ses propres moyens. Il se prépare à remonter seul à l'air libre lorsque le jeune Conor, huit ans (Jimmy Bennett), lui demande de l'emmener, ainsi que sa mère, Maggie (Jacinda Barrett). D'autres se joignent au trio. Parmi eux : Robert Ramsey (Kurt Russell), qui s'inquiète du sort de sa fille Jennifer (Emmy Rossum) et du fiancé secret de cette dernière (Mike Vogel). Dylan le solitaire prend à contrecoeur la tête de ce petit groupe, qui comprend aussi une timide passagère clandestine (Mia Maestro), un suicidaire auquel la catastrophe a redonné le goût de vivre (Richard Dreyfuss) et un jeune serveur (Freddy Rodriguez), qui connaît chaque recoin du navire. Mètre par mètre, les survivants escaladent les coursives inondées, déployant des efforts surhumains pour échapper au piège qui menace à tout instant de se refermer sur eux. Des alliances se forment rapidement en ces heures périlleuses où la confiance est gage de survie.