Biolum plaatst je in de rol van Rachael (Dominique Tipper), een ervaren duiker die de schoonheid van de mysterieuze diepten van de oceaan verkent, begeleid door expeditieleider Eva (Charlotte Rampling), een gerenommeerde mariene wetenschapper en mentor. Terwijl Rachael ons meeneemt in deze bioluminescente VR-onderwereld, ontdekt ze dat lichtgevende parasieten de flora en fauna van de oceaan infecteren. Ze raakt zelf besmet en komt voor een mentaal intens gevecht te staan als ze de schokkende waarheid ontdekt waarom Eva haar hierheen heeft gestuurd.