Бригадный генерал ВВС США Джек Д. Риппер является командиром базы ВВС Берпелсон, на которой размещено 843-е бомбардировочное крыло, на котором летают бомбардировщики B-52, вооруженные водородными бомбами. Самолеты находятся в боевой готовности в двух часах от своих целей на территории СССР.
Генерал Риппер приказывает своему старшему офицеру, капитану группы Лайонелу Мэндрейку из Королевских ВВС (RAF), привести базу в состояние боевой готовности и выдать «План атаки крыла R» патрулирующим бомбардировщикам, одним из которых командует майор Т. Дж. «Кинг». Конг. Все самолеты начинают атакующие полеты над СССР и настраивают свои радиостанции на разрешение связи только через свои дискриминаторы CRM 114, которые предназначены для приема только сообщений, которым предшествует секретный трехбуквенный код, известный только генералу Рипперу. Мэндрейк обнаруживает, что Пентагон не отдавал приказа об атаке, и пытается остановить Потрошителя, который запирает их обоих в своем офисе. Потрошитель говорит Мэндрейку, что, по его мнению, Советы фторировали американскую воду, чтобы загрязнить «драгоценные телесные жидкости» американцев. Мэндрейк понимает, что Риппер сошел с ума.
В военной комнате Пентагона генерал Бак Тургидсон информирует президента Меркина Маффли и других офицеров о том, как «План R» позволяет старшему офицеру нанести ответный ядерный удар по Советам, если все начальство было убито в результате первого удара по Соединенным Штатам. Состояния. Потребовалось бы два дня, чтобы попробовать каждую комбинацию кода CRM для выдачи приказа об отзыве, поэтому Маффли приказывает армии США штурмовать базу и арестовать генерала Риппера. Затем Тургидсон предлагает Маффли позволить атаке продолжиться, но Маффли отказывается. Вместо этого он приводит советского посла Алексея де Садески в военную комнату, чтобы позвонить советскому премьеру Дмитрию Кисову по «горячей линии». Маффли предупреждает премьера о надвигающейся атаке и предлагает раскрыть позиции бомбардировщиков и их цели, чтобы Советы могли защитить себя.
После жаркой дискуссии с премьер-министром посол сообщает президенту Маффли, что Советский Союз создал машину судного дня в качестве средства ядерного сдерживания; он состоит из множества закопанных бомб, покрытых оболочкой из «кобальт-тория G», которые автоматически взорвутся в случае любого ядерного удара по стране. В результате ядерные осадки поглотили бы планету на 93 года, сделав поверхность Земли непригодной для жизни. Деактивировать устройство нельзя, так как оно запрограммировано на взрыв при любой такой попытке. Научный советник президента, передвигающийся в инвалидной коляске, бывший немецкий нацист доктор Стрейнджлав, отмечает, что такая машина судного дня была бы эффективным сдерживающим фактором только в том случае, если бы все знали о ней; Алексей отвечает, что советский премьер планировал объявить о его существовании миру на следующей неделе на партийном съезде.
Войска армии США прибывают в Берпельсон и сражаются с гарнизоном. После того, как генерал Риппер совершает самоубийство, Мэндрейк идентифицирует CRM-код Риппера из промокательной бумаги на своем столе и передает его в Пентагон. Используя код, Стратегическое авиационное командование успешно отзывает все бомбардировщики, кроме майора Конга, чье радиооборудование было повреждено в результате ракетной атаки. Советы пытаются найти его, но Конг заставляет бомбардировщик атаковать более близкую цель из-за истощения топлива. Когда самолет приближается к новой цели, советской площадке межконтинентальной баллистической ракеты, экипаж не может открыть поврежденные двери бомбового отсека. Конг входит в отсек и ремонтирует электропроводку, сидя на водородной бомбе, после чего двери открываются, и бомба сбрасывается. Конг радостно улюлюкает, когда едет на падающей бомбе, пока она не взорвется над целью.
Вернувшись в Военную Комнату, доктор Стрейнджлав рекомендует президенту собрать несколько сотен тысяч человек для проживания в глубоких подземных шахтах, куда не проникнет радиация. Он предлагает соотношение самок и самцов 10: 1 для программы разведения, чтобы заселить Землю после того, как радиация спадет; план, который получает восторженную поддержку со стороны командного состава, состоящего исключительно из мужчин. Обеспокоенный тем, что Советы сделают то же самое, Тургидсон предупреждает о «дыре в шахте», в то время как Алексей тайно фотографирует Военную Комнату. Доктор Стрейнджлав заявляет, что у него есть план, затем внезапно встает с инвалидной коляски и восклицает: «Майн фюрер, я могу ходить!» Фильм сразу же переходит к монтажу ядерных взрывов в сопровождении Веры Линн в исполнении песни «Мы встретимся снова».
A mad American Brigadier puts the world on the verge of a nuclear catastrophe, when he deploys a B-52 bomber on the Russians, without informing his superiors.