心理学者のノーマン・グッドマン博士（ダスティン・ホフマン）は、政府の緊急要請を受けて、太平洋上に浮かぶ軍の調査船に乗船した。そこには彼の他にも、生物学者のハルペリン（シャロン・ストーン）、数学者のアダムズ（サミュエル・Ｌ・ジャクソン）らがいた。招集の目的は、海底で発見された３００年以上も前に追突したと思われる宇宙船の内部調査であった。３００年以上前にそのようなハイテクな宇宙船が存在するなど考えられない。宇宙船を捜索しているうちに彼らは謎の球体（スフィア）を発見する。しかしその後、次々と起こる異様な出来事。恐怖を体験しながらスフィアや宇宙船の謎に迫っていく・・・。