Током Хладног рата 1961. године, Совјетски Савез у великој журби лансира своју прву нуклеарну подморницу К-19 како би показао војну моћ пред Сједињеним Америчким Државама, упркос бројним техничким неисправностима. На првој мисији на Северном атлантику долази до катастрофалног квара на систему за хлађење нуклеарног реактора, што прети да изазове топљење језгра и покрене Трећи светски рат. Између строгог капетана Алексеја Вострикова и његовог популарног заменика Михаила Полењина избија сукоб око начина решавања кризе. Док се унутар пловила шири смртоносна радијација, посада мора несебично да жртвује сопствене животе како би поправила квар и спречила глобалну нуклеарну експлозију у близини америчке НАТО базе.