Kathryn Bigelow, gerilimli hikâyeleri sıkı ritimle anlatan bir yönetmen olarak bu filmde de aynı çizgide duruyor. K-19’da Rusya’nın ilk nükleer denizaltısı görev sırasında ciddi bir arıza yaşar. Alexei Vostrikov ve Mikhail Polenin, gemiyi ayakta tutmak için hemen harekete geçer. Kaptanlık köprüsünden makine dairesine kadar herkes kendi yerinde çözüm arar. Ancak nükleer sistemdeki sorun büyür, dış dünyayla kurulan bağ zayıflar. Vadim Radtchinko ve diğer mürettebat, kapalı bölmelerde arızanın kaynağını bulmaya çalışır. Zaman geçtikçe içerdeki baskı artar, emirler keskinleşir, güven azalır. Gemideki herkes, denizaltıyı ve kendini kurtarmak için dar alanlarda, sınırlı imkanlarla mücadele eder.