Филмът разказва за един уникален природен феномен, вкаменената гора на дъното на Черно море, разположена край българското крайбрежие. Той проследява научните изследвания на този рядък подводен обект и търси отговор на въпросите как се е образувал, каква е връзката му с древните промени в Черноморския басейн и дали може да бъде свидетелство за мащабното наводнение, известно като Черноморския потоп. Наред с научната страна, филмът показва усилията и всеотдайността на българските учени и водолази, които изследват една от най-големите загадки на Черно море. Екипът ни участва в научните изследвания, представени във филма, чрез оценка на екологичното състояние на района на вкаменената гора и прилежащите морски местообитания. Изследванията са насочени към характеризиране на хабитатите, оценка на стресогенността на морската среда и анализ на състоянието на морските организми като биоиндикатори за екосистемното здраве. Получените резултати допринасят за по-доброто разбиране на въздействието на природните и антропогенните фактори върху крайбрежните екосистеми на Черно море и предоставят научна основа за тяхното опазване и устойчиво управление.
Според представянето на филма, „Потопът и вкаменената гора“ е не само разказ за изключителен природен обект със световно значение, но и за силата на човешкото любопитство, научното познание и стремежа да бъдат разкрити тайните на подводния свят.