Avec Dark Waters, Todd Haynes s'invite dans le film engagé (côté écolo), le thriller légaliste et l'enquête d'un David contre Goliath. Le film est glaçant et dévoile une fois de plus les méfaits d'une industrialisation sans régulation et sans normes.
Jeanne et Simon Marwan sont chez leur notaire, et ami de la famillle, Jean Lebel. Il leur lit le testament de leur mère, Nawal Marwan, récemment décédée. Elle veut être enterrée face contre le sol, et sans pierre tombale jusqu'au jour où les deux jumeaux trouveront un père qu'il croyait mort et un frère dont ils ignoraient l'existence.
Simon est en colère contre sa mère et refuse les exigences de celle-ci. Jeanne est beaucoup plus troublée, suffisamment pour aller jusque dans ce pays du Proche-Orient dont elle ne sait rien, mais d'où sa mère vient. Elle part à la recherche de ses racines. L'enquête s'avère complexe, aboutit à des impasses, révèle au fur et à mesure quelques faits : la guerre, les luttes religieuses, les morts, la honte d'une famille. Elle requiert l'aide de son frère, qui, finalement, se résout, avec Maître Lebel, à faire le voyage.
Mais rien ne les prépare à la vérité finale.