Le cadavre du premier maître Craig Burke vient d’être découvert sur le HMS Vigil, un sous-marin nucléaire britannique en patrouille au large de l’Écosse. La commandante Amy Silva, de la police de Glasgow, est envoyée à bord pour faire la lumière sur ce décès, imputé à une overdose d’héroïne. Les communications avec l’extérieur se limitant à la réception de télégrammes, l’enquêtrice choisit une personne de confiance, la lieutenante Kirsten Longacre, qu’elle connaît intimement, pour mener les investigations terrestres. Après avoir examiné le corps de Burke, Amy soupçonne une agression, mais se heurte à l’hostilité du commandant Newsome, qui ordonne au "pontus" (patron du pont) Glover de la surveiller. Elle apprend néanmoins que Burke, peu avant sa mort, s’était violemment opposé à sa hiérarchie au sujet du naufrage d’un chalutier. De son côté, Kirsten découvre que le sous-marinier entretenait une relation avec une jeune activiste antinucléaire, Jade.

Le Vigil est en état d’alerte : une explosion d’azote a provoqué l’arrêt du réacteur et gravement blessé l’officier Gary Walsh. Sur terre, Kirsten apprend que Walsh a frappé Craig Burke lors d’une soirée dans un pub. Alertée par sa coéquipière, Amy fouille la couchette du sous-marinier et y trouve une boîte contenant de l’héroïne, ce qui conforte sa thèse d’un meurtre maquillé en overdose. Le commandant en second Prentice, qu’elle presse de questions, l’enferme alors dans sa cabine. De son côté, Kirsten est appelée au secours par Jade, qui lui avait confié sa crainte d’être surveillée par le MI5, le service de renseignement intérieur britannique. Alors qu’elle pensait avoir trouvé le coupable, de nouveaux éléments orientent Amy sur la piste d’un empoisonnement.

Un nouveau meurtre a été commis et Kirsten suspecte une attaque coordonnée. Son enquête la conduit au cœur de la politique écossaise, sur les traces du député Patrick Cruden. Grâce à la clé USB de Burke, elle remonte la piste d’un incident ayant impliqué le Vigil en Floride. En tentant d’en savoir plus sur cet épisode, que la Royal Navy a pris soin d’étouffer, Amy comprend qu’elle ne peut se fier à personne à bord…

Amy confronte l’un des membres de l’équipage à ses mensonges, mais celui-ci parvient à la discréditer aux yeux du commandant Newsome en prétendant qu’elle souffre de troubles mentaux. Sur terre, Kirsten refuse de céder à la pression des hautes autorités de la marine, qu’elle soupçonne de mener une vaste opération de dissimulation. En mettant la main sur un suspect, elle prend conscience de la menace qui pèse sur le Vigil. De son côté, Amy découvre de nouvelles informations sur une personne en service à bord du sous-marin.

Alors que le Vigil est en péril, le commandant Newsome est contraint de condamner l’accès à une partie du vaisseau. Désormais dans l’incapacité de recevoir des ordres, l’équipage ne peut compter que sur lui-même pour sortir de cette crise. Poursuivant ses investigations, Kirsten cherche à identifier le traître à bord. Sans nouvelles du sous-marin, elle se fait du souci pour sa coéquipière. La quête d’Amy pour découvrir la vérité la met en effet en grand danger…

Happée dans un piège mortel, Amy appelle désespérément à l’aide. Sur terre, Kirsten découvre l’identité du traître, mais ne peut la communiquer à son alliée, la liaison avec le Vigil étant rompue. Lorsque le meurtrier met ses plans à exécution, l’équipage doit réagir au plus vite pour empêcher le naufrage…