영국 해양 수산부의 어류학자 알프레드 존스 박사(이완 맥그리거)는 어느 날, 투자 컨설턴트 해리엇(에밀리 블런트)으로부터 중동의 오일왕자가 계획 중인 '사막에서 연어낚시' 프로젝트에 대한 도움을 요청 받는다. 존스 박사는 '근본적으로' 불가능한 이야기라며 단박에 거절하지만 이 프로젝트를 정치적으로 이용하려는 총리실 홍보 담당자 패트리샤(크리스틴 스콧 토마스)의 압박을 받게 된 상관의 명령에 따라 어쩔 수 없이 이 황당한 프로젝트에 참여하게 되는데... 과연 이들은 '사막연어'프로젝트를 성공시킬 수 있을 것인가?! 올 가을, 당신의 마음을 움직일 기적이 시작된다.