美國空軍將領杰克·瑞（斯特林·海登飾）懷疑蘇共“腐朽思想”威脅美國，私自下令攜帶核彈的飛行部隊空襲蘇聯。蘇方緊急聯絡美國總統墨爾金·馬夫雷（彼得·塞勒斯飾），警告其部署的“世界末日裝置”將在領土遭核打擊后自動引爆，徹底毀滅地球生態。總統與軍方緊急試圖召回戰機并尋求蘇美合作阻止災難，但因通訊癱瘓和飛行員偏執未能成功。最終蘇聯境內核彈爆炸觸發末日裝置倒計時，各國領導人困于地下掩體目睹世界終結。臨終時刻總統顧問奇愛博士（彼得·塞勒斯飾）提議建立保留納粹基因的地下避難所，以確保未來“文明重建”。影片改編自彼得·喬治1958年小說《紅色警戒》，與《2001漫游太空》《發條橙》并稱庫布里克“未來三部曲”，以黑色幽默諷刺冷戰邏輯的荒誕性。