Um ano após descobrir que é filho de Poseidon e um semideus, Percy Jackson retorna ao Acampamento Meio-Sangue quando tudo está de cabeça para baixo. Ameaças cada vez maiores e pessoais chegam para chacoalhar o mundo do adolescente. Enquanto o centro de treinamento para semideuses está sob ameaça das forças de Cronos, tendo sua barreira de proteção quebrada, Percy precisa lidar com o desaparecimento de seu melhor amigo Grover, a revelação de que possui um meio-irmão ciclope chamado Tyson (Daniel Diemer), e as mudanças em sua relação com Annabeth. No meio da busca por seu amigo, Percy precisará ainda recuperar o Velocino de Ouro para salvar o acampamento (e até o próprio Olimpo) da destruição. A jornada do jovem semideus o levará até o perigoso Mar de Monstros, vivendo uma verdadeira odisseia na qual um destino secreto o aguarda.