Dark Waters vertelt het waargebeurde verhaal over de blootlegging van een gruwelijk milieuschandaal.

Bedrijfsadvocaat Robert Bilott werd in 1998 door een veehouder uit Parkersburg (West Virginia) ingeschakeld om een rechtszaak aan te spannen tegen chemiebedrijf DuPont. De veehouder meende dat het bedrijf een plaatselijke kreek, waar zijn vee van gedronken had en ziek van was geworden, vervuild had. In de daaropvolgende juridische strijd tegen DuPont bracht Bilott een decennialange geschiedenis van milieuverontreiniging aan het licht. Hij legt het verband tussen een groot aantal onverklaarbare sterfgevallen en de vervuiling, veroorzaakt door DuPont.

Om de waarheid te achterhalen zette hij zowel zijn toekomst als zijn familie en zelfs zijn leven op het spel. Hij maakte zich niet populair bij het bedrijfsleven en de politiek, en werd aan alle kanten tegengewerkt.