本片根据真实事件改编而成。背景时间是1961年美苏冷战白热化期间。苏联核潜艇K-19是当时苏联海军的第一艘弹道核潜艇，绰号：“寡妇制造者”（The Widowmaker）。1961年6月4日，K-19在北大西洋海底试航时，突然潜艇的冷凝系统发生故障，导致核反应推系统过热，若不及时排除故障，核反应炉便会融毁并诱发舰载核导弹，K-19将发生剧烈的核爆炸。
　　在冷战期间，这种突如其来的核爆炸必然会被美国视为恶意攻击。眼看世界性的核毁灭势不可免，K-19船长阿里克斯·费斯特里科夫（Alexi Vostrikov，哈里森·福特饰）和富有经验的副舰长麦克海尔·包里尼（Mikhail Polenin，连恩·尼森饰），面对外界电子通讯中断的恶劣处境，果敢冷静地带领全体船员在高度核辐射的环境下挽回系统，以求全力避免第三次世界大战的发生。