1984年11月，蘇聯正處于戈爾巴喬夫上臺前夕，也是美、蘇兩個超級大國明爭暗斗的冷戰高潮時期。蘇聯研制了一艘新型核潛艇“紅十月號”，并派老練的雷米斯負責該艇的首次試航演習。此時，美國中央情報局也獲取了有關“紅十月”號的情報。途中，艇長雷米斯殺死了發現他隱私的專橫政委并命令潛艇改變航向。他向全體官兵聲稱此舉是要利用該艇先進的無聲推進系統去通過美國海軍的監視網并縱情游覽美國的海岸線。一個蘇聯高級將領秘密挾帶一艘超級軍用潛艇“紅月十月號”，究竟是想投奔美國，還是制造一場核戰爭？蘇聯國防部大為震動，遣派軍隊追捕，美國中央情報局亦派出精英部隊攔截，一場聯系美蘇兩國軍事平衡的追擊行動由此展開。