Jest 1961 rok, apogeum zimnej wojny. Okręt K-19 jest dumą radzieckiej floty. Władze na Kremlu chcą za wszelką cenę pokazać potęgę swojej nowej cennej zabawki. I choć K-19 nie jest jeszcze w pełni gotów do żeglugi, doprowadzają do wypłynięcia okrętu w rejs patrolowy. Dowódca okrętu, kapitan Michaił Polenin (Liam Neeson) jest przeciwny tej decyzji, w związku z czym Kreml zarządza, aby dowództwo nad załogą przejął doświadczony kapitan Aleksiej Vostrikov (Harrison Ford). Nie wszystkim podoba się nowy kapitan. 4 czerwca 1961 roku, kiedy radziecka łódź podwodna dopływa do wód północnego Atlantyku, załoga odkrywa, że w reaktorze popsuł się system chłodzący. Przeciek może spowodować przegrzanie reaktora. Ewentualny wybuch doprowadzi nie tylko do zniszczenia łodzi, ale też może spowodować wybuch wojny nuklearnej...