En el río Amazonas, un cazador furtivo se esconde de una criatura desconocida en su barco. Mientras ésta se abre paso a través de la embarcación e intenta atrapar al cazador furtivo, éste se suicida pegándose un tiro para evitar que lo mate.

Mientras tanto, un equipo de rodaje está filmando un documental sobre los Shirishamas, una tribu indígena amazónica desaparecida hace tiempo. El equipo está formado por la directora Terri Flores, el cámara y amigo de la infancia Danny Rich, la directora de producción Denise Kalberg, el novio de Denise y técnico de sonido Gary Dixon, el narrador Warren Westridge, el antropólogo profesor Steven Cale y el patrón de barco Mateo. El grupo se encuentra con el cazador de serpientes paraguayo Paul Serone, que les convence de que puede ayudarles a encontrar a los Shirishamas.

La mayor parte de la tripulación se siente incómoda con Serone, y Cale se enfrenta a él varias veces sobre la tradición de los Shirishama. Finalmente, Cale es picado por una avispa, y una reacción alérgica le hincha la garganta y lo deja inconsciente. Serone le practica una cricotirotomía de urgencia, salvando aparentemente la vida de Cale, pero poco después se apodera del barco, obligando a la tripulación a ayudarle a conseguir su verdadero objetivo: dar caza a una anaconda verde gigante que ha estado rastreando y que cree poder capturar viva.

Danny, Mateo y Serone buscan entre los restos del barco del cazador furtivo. Una fotografía en un viejo periódico revela que Mateo, Serone y el cazador furtivo trabajaban juntos para cazar animales, incluyendo serpientes. Al abandonar el barco del cazador furtivo, Mateo cae al agua, donde la anaconda lo ataca y lo mata, mientras que Danny y Serone regresan a su barco, sin saber el destino de Mateo. Serone promete que si la tripulación le ayuda a encontrar la serpiente, les ayudará a salir con vida. Esa noche, la anaconda ataca a la tripulación del barco. Serone intenta capturar la serpiente, pero ésta se enrosca alrededor de Gary, aplastándolo. Terri intenta disparar a la anaconda para salvarle, pero Serone le quita el arma y la serpiente devora a Gary. La tripulación domina a Serone y lo ata como castigo.

Al día siguiente, el barco se queda atascado en una cascada, lo que obliga a Terri, Danny y Westridge a entrar en el agua para sacarlo. Denise se enfrenta a Serone e intenta matarlo para vengar la muerte de Gary, pero él la estrangula con sus piernas antes de arrojar su cadáver al río. La anaconda vuelve, y Westridge la distrae el tiempo suficiente para que Terri y Danny vuelvan al barco mientras Westridge asciende por la cascada. Serone se libera durante el ataque y ataca a Danny. La anaconda se sube a un árbol y ataca a Westridge, pero el árbol se rompe. La tripulación acaba en el agua, Cale se despierta en el proceso y Westridge muere en la caída de la cascada. La serpiente ataca a Danny, pero Terri le dispara en la cabeza. Serone, aún creyendo que puede capturar a la serpiente con vida, la ataca. Cale le apuñala con un dardo tranquilizante antes de volver a perder el conocimiento él mismo, y Danny tira a Serone al río.

Serone consigue alcanzar al grupo y captura a Terri y Danny, utilizándolos como cebo en un intento de capturar una segunda anaconda mucho más grande. La serpiente ataca a la pareja, asfixiándolos lentamente. Serone intenta atrapar a la anaconda con una red, pero ésta se libera y le ataca, acabando por tragársela entera, mientras Terri y Danny ven cómo escapan de sus ataduras.

La anaconda persigue a Terri, que se retira al interior del edificio y encuentra un nido lleno de anacondas recién nacidas. La serpiente regurgita a la aún viva pero parcialmente digerida Serone y la persigue hasta una chimenea. Danny clava su cola en el suelo con un pico y enciende un fuego debajo de la chimenea, prendiendo fuego a la serpiente. La explosión resultante lanza a la anaconda en llamas fuera del edificio y hacia el agua. Mientras Terri y Danny se recuperan en un muelle cercano, la anaconda reaparece, pero Danny la mata con un hacha en la cabeza.

Después, Terri y Danny se reúnen con Cale, que empieza a revivir en el barco. Mientras flotan río abajo, el trío localiza de repente a la tribu Shirishama, que les ayuda a escapar del Amazonas.