Сюжет картины повествует о героическом походе первой советской атомной подводной лодки «К-3» («Ленинский комсомол») к Северному полюсу в 1962 году, в условиях обострения противостояния между СССР и США. Эта операция была призвана продемонстрировать мощь советского Военно-морского флота и сопоставима по своей сложности с первыми полетами космос.