I 1961 lanserer Sovjetunionen sin første atomubåt med ballistiske missiler, K-19. Ubåten blir ledet av kaptein Alexei Vostrikov (Harrison Ford), og hans nestkommanderende Mikhail Polenin (Liam Neeson). Polenin, den opprinnelige kapteinen, og mannskapet har arbeidet sammen en stund, men Vostrikovs utnevnelse blir påstått å ha blitt hjulpet av sin kones politiske forbindelser. Under sitt første inspeksjon i ubåten, oppdager Vostrikov at ubåtens reaktor-offiser er beruset og sover på vakt. Vostrikov gir offiseren sparken, og han gir Polenin ordre om å ansette en ny reaktor-offiser. Den nye offiseren, Vadim Radtchenko (Peter Sarsgaard), kommer direkte fra den russiske Sjøkrigsskolen. Dette irriterer Polenin som mener at Vostrikov var alt for streng mot den tidligere reaktor-offiseren som var kompetent til jobben til tross for hans midlertidige bortfall av dømmekraft.