故事开始于1914年一战前夕，男主是名气象学家，为了躲避喧嚣追求宁静，他自愿接受了一项孤独的工作，做驻守孤岛的气象观测员。
男主远渡重洋，带着一船补给品来到岛上接替他的前任，然而上岛后不久，他就发现事情诡异，观测员到处不见身影，他的屋内一片破败，看上去已经很久没人住过，见此情景，男主立马前往岛上的灯塔，按理说，那里应该还有一名灯塔技术员驻守。但当他来到灯塔前，他发塔身上插满了尖刺和武器，它看起来已经不像灯塔，而像是某种防御工事。男主闯入塔中，见到了技术员阿朗，阿朗告诉男主，上一个 观测员早死了，死因是斑疹伤寒，遗体已经被大海吞噬。
虽然种种的不寻常都暗示着岛上不安全，但男主仍然坚持留下完成工作，当天他就住进了观测员的小屋，岛上的第一晚，一切相安无事，男主在前任观测员的日记里，发现了一张观测员妻子的照片，但日记的内容却堪称重口版《神奇动物在哪里》，男主只当是观测员的恶趣味脑洞，看着看着就睡着了。
谁知第二晚他就遭到了恐怖生物的袭击。第二天晚上，男主听到门外有动静，起先以为是阿朗来找他，但他走上前去却发现，门外竟然全是鱼人般的怪物，怪物将脚掌伸进门内试探，男主一时手足无措，惊慌地躲到地下室里对付了一晚，等到太阳升起，他才敢踏出房门，而此时鱼人已不见身影，沙滩上留下无数脚印，男主猜测鱼人是有昼伏夜出的习性，于是到了第三晚，男主提前在房子周围设好埋伏 ，等 到鱼人卷土重来。
早有准备的男主轻松完成了反杀，只不过在干掉对手的同时，他也成功烧掉了自己的房……
上岛三天，男主已经快要活不下去了，只得带 上武器再次前往灯塔，然而没想到，半路上又杀出了一只女鱼人，正当男主持枪反击要杀死女鱼人时，阿朗却忽然出现并阻止了他，两人面面相觑，僵持了一会儿，但很快便完成了组队。
阿朗同意让男主住进灯塔，而男主则分享带来的弹药和补给，这时阿朗才将岛上的情况对男主和盘托出。
原来，这座岛在人类进驻前，本来是人鱼的驻地，因此在它们眼中，男主和阿朗都是“侵略者”，是敌人，鱼人经常在晚上围剿人类，男主甚至猜想上一个观测员根本不是病死，而是被鱼人们发了便当。
不过，这只女鱼人是个例外，她是阿朗的俘虏，已经完全被人驯服。
男主在搬进灯塔之后，也开启了昼伏夜出的生活。
每当夜幕降临，他 和阿朗都得保持警醒，时刻提防鱼人的进攻，等待他们的是一场场激战，而到了白天，男主除了睡觉外，做得最多的就是绝望等待经过的船只，祈祷能尽早离开这个恐怖岛屿。
而在男主 和阿朗两人组队杀怪阻止鱼人推塔的主线之外，影片还有条奇异的爱情线。
在日复一日的相处中，男主和女主产生了感情，其实与其说爱情，不如说是孤独中的泄欲，无助中的抱团取暖。
片中的鱼人不会说话，但她以自己的方式表达善意，当她看到男主受伤时，就默默的帮他舔舐伤口，鱼人拥有神奇的治愈能力，而在感受到这种善意后，男主也逐渐克服了自己起初的厌恶与恐惧。
他开始时不时地和女鱼人聊天，虽然对方并不能听懂，他习惯了时刻有女鱼人相伴，这让他在岛上的生活不至于毫无生趣，时间久了，他也不再视她为怪物，而是将她称作“神秘迷人的物种”。
然而，女鱼人的“正牌主人”阿朗却和男主不同，他 是个十足的“暴君”，长期与世隔绝的孤独状态，已经扭曲了他的心性，令他充满变态的施虐欲与独占欲。对岛上的泉水，阿朗也要宣布“拥有”，他不仅非常享受虐待女鱼人，没事就是一顿拳打脚踢，还经常丧心病狂的强迫她做不可描述的事……
而这一切让男主看见了，让他极为痛苦，既因为对阿朗的鄙视和厌恶，又包含着难以启齿的嫉妒，直到有一天，男主出门撞见了戏水的女鱼人，他见四下无人，终于忍不住放纵了自己压抑已久的欲望，和鱼人完成了生命的大和谐。
但这样的跨物种结合，注定不会有好结果，因为随着冬季到来，黑夜渐长，人类的处境越来越危险，而为了自保，男主和阿朗决定进行一场鱼人大屠杀。
阿朗逼迫女鱼人放声哭嚎，引来她的同伴，而当密密麻麻的鱼人大军渗到灯塔周围时，他们引爆了提前埋下的大量炸药，一时间 ，鱼人大军横尸遍野，女鱼人则趁乱逃回了自己的族群。
而当她再次带着幸存的族人，出现在人类面前时，鱼人们表示希望能就此休战，和平共处。但此时的阿朗被仇恨和占有欲吞噬了心智，他不能接受“奴隶”的叛逃，愤怒之中，他打死了一只鱼人幼崽，这个行为无异于自取灭亡，愤怒的鱼人们群起攻之，很快就将他生吞活剥。
而就在阿朗快死前男主才发现了他的秘密。其实阿朗就是 那个“消失”的前任观测员。因为男主偶然间看到 了阿朗的结婚照，发现他的妻子 ，就是观测员日记本中的那个女人，那么真正的灯塔技术员又去哪儿了呢？
影片也在结尾为我们暗示了答案，在影片的结尾，男主已经不知道一个 人在岛上生活 了多久，一天，一个 军官带着另一个气象观测员来到岛上，接他的班，但面对这几个人时，男主却称自己是灯塔技术员阿朗，他还用与开头的阿朗如出一辙的方式，谎称“上一个气象观测员已经死了”
影片首尾重叠的处理方式，让人产生一种熟悉的循环既视感，只不过这次陷入循环的不是时间 ，而是不同人的命运，这座孤岛就像是一个黑洞的深渊，但将人囚禁其中的不是恐怖生物，而是那种与世隔绝的孤独感。
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