Kara Kutu, bir uçak kazasının nedenini çözmeye çalışan genç bir adamın hikayesini konu ediyor. Dubai'den Paris'e giden bir uçak düştüğünde, başarılı bir kara kutu analisti olan Mathieu kazanın nedenini bulmakla görevlendirilir. Gerçeği ortaya çıkarmak için çalışmalara başlayan Mathieu, bu süreçte üstlerine meydan okuyup, gün geçtikçe kendisini daha fazla riske atar.