Les éléphants de mer ont une biologie surprenante : ils passent la plus grande partie de leur vie en pleine mer, au coeur de l'Océan Austral, et enchaînent sans cesse des plongées vertigineuses qui peuvent aller jusqu'à 2 000 m de profondeur. En posant des balises sur la tête de ces pinnipèdes, une équipe de biologistes menée par Christophe Guinet, ouvre une porte sur un monde resté jusqu'à présent quasiment inaccessible, l'Océan antarctique. Directement connecté aux trois autres grands océans - l'Atlantique, le Pacifique et l'Indien - c'est une véritable clé de voûte dans la compréhension des climats. Plusieurs communautés scientifiques se tournent alors vers ces animaux, et unissent leurs efforts avec les biologistes pour optimiser les capteurs des balises. Les éléphants de mer se transforment en agents spéciaux, émissaires des scientifiques, et révèlent progressivement les secrets de leur environnement...