冷战时期，苏联新锐核潜艇“红色十月”号下水。艇长瑞米斯在航行中决定实施一个惊人计划——驾驶潜艇叛逃美国。苏联方面发现“红色十月”号失去联系后，判定其可能发生故障，也怀疑是瑞米斯叛变，遂派出多艘潜艇进行追踪猎杀。美国海军同样监测到“红色十月”号的异常动向，也加入这场复杂的追踪行动。瑞米斯凭借卓越的指挥能力和潜艇的先进性能，巧妙躲避各方追踪。美国海军情报分析员杰克推测出瑞米斯的真实意图，他努力说服上级相信瑞米斯是来投诚而非攻击美国。最终，在杰克的帮助下，“红色十月”号摆脱苏联潜艇的围追堵截，成功抵达美国。影片展现了紧张刺激的海上追逐和复杂的政治博弈。