Ispirato a un fatto realmente avvenuto nel Nord Atlantico nel 1961, il film racconta l'eroismo del capitano Alexei Vostrikov che, al culmine della Guerra Fredda, riceve l'ordine di sostituire il capitano Mikhail Polenin al comando del sottomarino nucleare K19, per affrontare un'esercitazione che serve a dimostrare agli americani quanto sia potente l'armamento dell'Unione Sovietica.