Взаємовідносини Радянського Союзу і Америки вкрай напружені. Радянські інженери конструюють підводний човен, який крім ядерного реактора оснащений і атомним реактором. Командування кораблем довірено досвідченому капітану Олексію Вострікову. Згідно з планом, підводний човен К-19 повинна спливти на Північному полюсі і зробити випробувальний пуск балістичної ракети. Але відбувається непередбачене: серйозна несправність в системі охолодження атомного реактора на ділянці, на якій неможливо провести ремонтні роботи. Температура неконтрольовано зростає, а екіпаж судна стикається зі справжнім кошмаром...