Une journaliste américaine, Emanuelle Sullivan, croit trouver au cours d'un reportage la preuve qu'une tribu de cannibales vit encore en Amazonie. Elle convainc un ethnologue, Mark Lester, de l'accompagner sur les lieux pour vérifier la chose. Voulant rejoindre une mission en pleine jungle, Emanuelle et Mark remontent le fleuve en compagnie d'un guide et de deux femmes, dont l'une est religieuse. Leur embarcation disparaît un beau matin et les explorateurs font la rencontre d'un couple d'aventuriers à la recherche d'une fortune en diamants. Le groupe tombe aux mains des cannibales, mais Emanuelle leur échappe.