1984年11月，苏联正处于戈尔巴乔夫上台前夕，美苏冷战进入高潮。苏联研制了一艘新型核潜艇“红十月号”，由经验丰富的艇长雷米斯负责首次试航。美国中央情报局获知此事，密切关注其动向。航行途中，雷米斯杀死了发现他秘密的专横政委，并下令改变航向。他向船员声称此举是利用潜艇先进的无声推进系统突破美国海军监视，游览美国海岸线。然而，苏联国防部认为雷米斯可能叛逃或引发核战争，紧急派出军队追捕。美国中情局也派出精英部队拦截，试图掌握潜艇的控制权。一场牵动美苏军事平衡的紧张追击就此展开，雷米斯的真实意图成为双方争夺的关键。