Życiu wybitnego uczonego zza żelaznej kurtyny zagraża skrzep wewnątrz mózgu, powstały wskutek silnego uderzenia podczas zamachu na niego. Zabieg chirurgiczny poprzez trepanację czaszki jest niemożliwy. Nauka jednak dysponuje już metodą dowolnego zmniejszania przedmiotów i organizmów żywych. Kilkuosobowa ekipa naukowców-płetwonurków, umieszczona w specjalnej łodzi podwodnej, zostaje zmniejszona do mikroskopijnych rozmiarów, a następnie wstrzyknięta do arterii krwionośnych chorego. Jej zadaniem jest dotrzeć do wnętrza mózgu i usunąć skrzep. Ekipa płynąc w naczyniach krwionośnych przedziera się przez kolejne organy ciała.

W tym thrillerze szpiegowskim Jennifer Lawrence wciela się w postać Dominiki, byłej baletnicy zmuszonej do odbycia specjalnego szkolenia w ramach programu rządowego, który rzuca ją na głębokie wody zdradzieckiego świata szpiegowskiego.