In de winter van 1820 wordt de walvisvaarder Essex aangevallen door iets dat niemand kon geloven; een reusachtige walvis met bijna menselijke wraakgevoelens. Deze waargebeurde maritieme ramp inspireerde Herman Melville tot het schrijven van zijn beroemde boek Moby-Dick. Maar dat boek vertelt slechts een deel van het verhaal. Heart of the Sea gaat over de nasleep, als de overlevenden tot het uiterste moeten gaan en het ondenkbare moeten doen om in leven te blijven.