Aguas oscuras narra la historia verídica de Robert Bilott, un abogado que defiende empresas de la industria química. Por insistencia de un granjero de Parkersburg (Virginia Occidental) decide investigar en persona el caso de unos vertidos químicos que comprometen la vida de los animales. Bilott hace más indagaciones, hasta que comprueba que no es un tóxico tan extraño, ni afecta solo a animales.
En concreto, el tóxico que encontró comprometía la vida de más de 70.000 personas. Ese químico, de nombre Perfluorooctanoico(PFOA) que «solo se vertía en Parkesburg», resultó ser uno de los componentes principales del Teflón, uno de los materiales más usados en el mundo y presente en casi todos los hogares, en sartenes y tuberías.
A pesar de que el estudio era claro en su relación, para llevar a cabo el cambio a la práctica, necesitó una gran tenacidad y empeño. La misión de este abogado, de su mujer, y de su equipo fue desde entonces acabar con el PFOA y enfrentarse a Dupont, un gigante de la industria química.