It Came from Beneath the Sea inicia cuando un submarino nuclear en maniobras en el Océano Pacífico, comandado por el Comandante Pete Mathews, entra en contacto con una criatura desconocida. Luego de que el barco logra liberarse y regresar a Pearl Harbor, el comandante naval trabaja con la profesora Lesley Joyce y John Carter, un par de biólogos marinos de la Universidad de Harvard, para identificar a la criatura. El ser con la que están tratando es un pulpo gigante y radioactivo que ha abandonado sus lugares de alimentación normales en busca de nuevas fuentes de reabastecimiento. Las autoridades militares se burlan pues no creen en la investigación, pero finalmente son persuadidas después de recibir informes de nadadores desaparecidos y barcos en el mar de San Francisco. La Marina intenta atraparla en el puente Golden Gate, pero logra ingresar al área de la Bahía, lo que lleva a una confrontación final con un submarino.
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