Генерал Джек Д. Риппер, командир американской военно-воздушной базы, уверен в заговоре коммунистов против США. Он считает, что они планируют украсть жизненно важные телесные жидкости американцев. В погоне за защитой национальной безопасности, Риппер без одобрения вышестоящего командования решает предотвратить предполагаемую угрозу радикальным способом — отправляет эскадрилью бомбардировщиков с ядерными бомбами атаковать СССР.
Ситуация начинает ускользать из-под контроля. Президент США, Маффли, оказывается перед трудной задачей — не только предотвратить ядерную катастрофу, но и сохранить политический баланс и мир между странами. В спешке созванная встреча в военном штабе включает разнообразных советников: от доблестного генерала Тергидсона до доктора Стрейнджлава, бывшего нацистского ученого, который теперь, несмотря на свою инвалидность, является одним из ключевых экспертов в области ядерной стратегии.
В кризисной обстановке каждый из участников пытается внести свой вклад в решение критической ситуации, стараясь преодолеть внутренние предубеждения и политические разногласия. Ошибки прошлого, паранойя и недопонимание усложняют процесс принятия решений, делая каждый момент напряженным и непредсказуемым. Все силы брошены на то, чтобы остановить начавшуюся цепную реакцию, которая может привести к глобальной трагедии.