Novembro de 1984. O capitão de marinha soviética Marko Ramius (Sean Connery) comanda o "Outubro Vermelho, "um novo submarino da classe Typhoon, munido de uma "lagarta", um revolucionário sistema de propulsão que o torna indetectável ao sonar. O navio dirige-se para o Atlântico Norte, de forma a conduzir exercícios militares com o submarino "V. K. Konovalov", comandado pelo antigo aluno de Ramius, o capitão Tupolev (Stellan Skarsgard). Já em alto mar, Ramius mata em segredo o oficial político Ivan Putin (Peter Firth) e comunica falsamente à tripulação que o navio fará testes de mísseis ao largo dos EUA, refugiando-se em seguida em Cuba.