Ambientada em uma versão reinventada de um mundo destruído pela guerra, em 1914, Leviatã acompanha Alek, um príncipe fugitivo do império austro-húngaro, e Deryn Sharp, uma garota ousada que se disfarça de homem para entrar na aeronáutica britânica. Unidos pelo destino a bordo do Leviatã, um dirigível vivo e enorme, feito de criaturas modificadas geneticamente, os dois embarcam em uma aventura revolucionária, que vai mudar tudo o que eles achavam que sabiam sobre guerra, lealdade e identidade.

Quando um agente do Departamento de Segurança Interna é morto em plena luz do dia, o investigador Mark Meachum, da Polícia de Los Angeles, é recrutado para uma força-tarefa secreta junto com agentes disfarçados de várias agências de segurança. Mas a busca pelo assassino logo revela uma trama muito mais sinistra, iniciando uma corrida contra o tempo para salvar milhões de pessoas.