舞台は22世紀の宇宙。人類は宇宙に進出し、巨大民間企業アルテラ社が宇宙開発を主導する時代。アルテラ社は宇宙の各地にフェーズゲート(ワープゲート)を建設しており、プレイヤーが乗るオーロラ号はその建設任務のために宇宙を航行していた。
本作の舞台となる惑星4546Bは、名称通りの海洋惑星。陸地はほぼ存在せず、惑星表面のほぼ全てを海が覆っている。地表の浅海から深度1400mを超える溶岩帯まで、多様な生態系が広がっている。
目を覚ますと、脱出ポッドの内部が燃え上がっている。非常用消火システムを起動して鎮火し、ハッチを開けると——目の前には広大な海と、炎上するオーロラ号の姿。ここは宇宙のどこか、海洋惑星の海面だった。
オーロラ号は数日後に大爆発を起こし、付近に放射線をまき散らす。生き残るためにPDAの指示に従い、食料・水の確保、道具の製作、そして周辺の探索を開始する。他の脱出ポッドからの生存者を示す通信が次々と届くが——いずれも絶望的な内容だった。
探索を続けるうち、付近を航行していた宇宙船サンビーム号が救難信号を受信し、惑星への降下を試みるという通信が届く。着陸地点へ急行すると——上空から降下してきたサンビーム号は、惑星に設置されていた謎の砲台によって撃墜される。脱出の道は再び閉ざされた。
一方、放射線スーツとレーザーカッターを揃えてオーロラ号内部を探索すると、より深い海域への手がかりと、デガシ号という過去の遭難船に関するログが手に入る。デガシ号の生存者が残したデータを辿っていくと、この惑星の深部に何かがある……という事実が浮かび上がってくる。
デガシ号はかつてアルテラ社が派遣した調査船。乗組員の一人バートが、惑星の細菌に感染してしまった。感染は「カラー細菌」と呼ばれる未知の病原体によるもので、症状は皮膚への緑色の斑点、咳、倦怠感、そして最終的には死に至る。
デガシ号の生存者たちは治療法を探して惑星の深部を調査し続けたが、感染を食い止めることはできず全員が死亡または行方不明となった。彼らが残したデータが、プレイヤーが深海への道を切り開くヒントになっている。
プローンスーツとサイクロプスを建造した主人公は、水深700m〜1100mに広がる巨大な洞窟群ロストリバーへと潜っていく。そこには古代の知的生命体「プリカーサー(先人)」が残した施設の遺構が点在していた。
プリカーサーの残したデータを解析していくと、惑星の深部に巨大な施設が存在すること、そして砲台(隔離執行施設)が感染者を惑星から出さないために自動的に動作していることが判明する。主人公を感染させているカラー細菌、サンビーム号を撃墜した砲台——全ての謎がひとつの方向を指し始める。
プリカーサーは高度な知性を持つ異星人で、かつてこの惑星を研究拠点として利用していた。彼らはカラー細菌(エンザイム感染症)の研究を行っていたが、研究中に自分たちも感染してしまった。
感染が銀河全体に広がることを防ぐため、彼らは惑星の周囲に「隔離執行施設」を建設し、惑星への出入りを物理的に遮断するシステムを構築した。オーロラ号とサンビーム号を撃墜したのはこのシステムである。
プリカーサーはカラー細菌の解毒剤「エンザイム42」を持つ生物を探し続けたが、見つかった唯一の生物が——深海に棲む古代生物、シーエンペラーレヴァイアサンだった。
ロストリバーを抜けた先、活性溶岩帯の下に建設されたプリカーサーの最大施設「主要収容施設」。その中には、長年にわたって囚われていた巨大生物——シーエンペラーレヴァイアサンが収容されていた。
シーエンペラーはテレパシーでプレイヤーに語りかけてくる。プリカーサーは長年、自分の卵を孵化させようとしたが失敗し続けた——卵が孵るには「愛情」が必要だと、シーエンペラーは告げる。プレイヤーが5つの卵の孵化を手助けすると、生まれたばかりの子供たちが分泌したエンザイム42によって、プレイヤーの感染が治癒される。
シーエンペラーは全長200m以上の惑星最大の生物。高い知性を持ち、プリカーサーとも意思疎通が可能だった。しかし施設に閉じ込められたまま子を産むことを拒み続け、プリカーサーの計画は頓挫した。
プレイヤーは施設内の5種類の植物の種子を集め、水槽の外から孵化を促すことで、子シーエンペラーの誕生を助ける。生まれた子供たちは世界中の海へ散らばり、エンザイム42を拡散させることで、惑星全土の感染生物を治癒させていく。
子供たちが旅立った後、親のシーエンペラーは「子供たちの自由が、私の終わり」と言い残し、静かに眠りにつく。
感染が治癒されたプレイヤーは、次に隔離執行施設のシステムを無力化しなければならない。施設の最深部にあるエネルギーコアを破壊することで、砲台システムが停止する——脱出の道がついに開かれた。
あとは脱出ロケット「ネプチューン」を建造するだけ。膨大な素材を集め、発射台・ロケット本体・燃料を準備する。全てが揃ったその日、プレイヤーは海洋惑星4546Bを後にする。
ネプチューンの操縦席に着席すると、宇宙へと打ち上げられる。惑星を離脱する際、海の中に散らばった子シーエンペラーたちの泳ぐ姿が映し出される。
ロケットは星間空間を航行しはじめ、エンディングを迎える。その後、地球へ帰還できたかどうかはゲーム内では語られない。脱出前に設置した「タイムカプセル」は、別のプレイヤーの世界の海底に打ち込まれ、オンライン上で発見されることがある。
なおゲームクリア後もセーブデータは継続して存在し、惑星に戻って探索を続けることができる。感染治癒後の世界では、感染していた生物たちも回復した姿を見ることができる。