Mariana y Rodrigo, una joven pareja de clase alta próxima a casarse, encuentran una noche en la playa a Karina, una niña de 7 años que ha huido de su familia y que da a entender que vive una situación de abuso familiar. La pareja decide esperar al día siguiente para conseguir ayuda, pero Karina se escapa nuevamente antes de que despierten. Este breve encuentro será para Mariana la fuente de una angustia casi inexplicable (cuando, por fin, se reencuentre con la pequeña, la realidad la obligará a replantearse el origen de sus miedos). Uno de los méritos de Paz Fábrega en éste, su primer largometraje, es el de convertir la belleza natural del parque nacional de Bahía Ballena en un lugar de ambigüedad y amenaza constante, creando una incómoda atmósfera de tensión y soledad que rodea el derrotero de las protagonistas femeninas. Agua fría de mar es una película de pequeños gestos y situaciones cotidianas, en la que los afectos íntimos (el novio de Mariana, la familia de Karina) no sólo no aportan contención sino que acentúan el sentimiento de ambas de vivir en un lugar que les es ajeno.