Året er 1961, og den kolde krig mellem De Forenede Stater og Sovjetunionen er i fuld gang, mens verden holder vejret over truslen om en atomkrig. HARRISON FORD, der spiller sovjetisk ubådskaptajn Alexei Vostrikov, der overtager kommandoen over atomubåden K-19. Den faste kaptajn, Mikhail Polenin (LIAM NEESON), er blevet degraderet efter at have nægtet at starte K-19 på grund af skibets overdrevne mangler. Myndighederne tvinger skibsbygning til bristepunktet. K-19's vej til lanceringen er foret med dødsulykker, og besætningen navngiver hende The Widowmaker - The Widower.
K-19s jomfrurejse går til Antarktis, hvor et nukleart missil vil blive testet. I nærheden af en amerikansk militærbase sker der ikke noget, der må ske - atomreaktorens kølesystem begynder at lække. Vostrikov står pludselig over for det umulige valg at skulle bede ærkefjenden USA om hjælp - eller risikere et atomreaktorstyrt, der udløser en atomkrig ...