Blackfish foca-se na orca Tilikum e nos perigos de manter as espécies em cativeiro. Em 24 de fevereiro de 2010, a experiente treinadora Dawn Brancheau é atacada pela baleia orca com quem fazia um show no SeaWorld. O caso teve repercussão mundial e levantou questionamentos sobre as condições que os animais viviam em cativeiro e a segurança dos próprios treinadores ao dividirem a mesma piscina com eles durante os shows. 

O documentário investiga o histórico dos shows com baleias orca nos Estados Unidos, mostrando que acidentes deste tipo não são tão raros assim.

A cobertura de Tilikum começa com a sua captura, em 1983, nas águas na Islândia e mostra como ele foi perseguido por colegas animais em cativeiro e deixado em um tanque escuro por horas, o argumento de Cowperthwaite é que esses fatos contribuíram para a agressão da baleia. 

Cowperthwaite também se concentra nas alegações do SeaWorld que as baleias em cativeiro vivem mais tempo, e de que isso é falso.