Kapteeni Vostrikov saa komentoonsa Neuvostoliiton laivaston kruununjalokiven, K-19-ydinsukellusveneen. Aluksen neitsytmatkalle kohti Antarktista lähtee myös syrjäytetty ex-kapteeni Polenin. Jännittynyt tilanne kiristyy äärimmilleen, kun sukellusveneen reaktorin jäähdytysjärjestelmä alkaa reistailla amerikkalaisen sotilastukikohdan läheisyydessä.