Zimna wojna. Z radzieckiej bazy wojennej (Polarnyj niedaleko portu Murmańsk) wypływa okręt podwodny typu Typhoon (pol.Tajfun), tytułowy „Czerwony Październik” (pierwowzór to okręt podwodny TK-210projektu 941). Dowodzi nim Marko Ramius (Sean Connery), wybitny strateg i oficer floty ZSRR. W mniej więcej tym samym czasie w bazie CIAJack Ryan, analityk Centralnej Agencji Wywiadowczej (w tej roli Alec Baldwin) odkrywa różnice pomiędzy zdjęciami „Czerwonego Października” a innymi radzieckimi podwodnymi okrętami atomowymi – dodatkowe otwory na dziobie i rufie okrętu.
Jack Ryan przedstawia swoje odkrycie znajomemu zajmującemu się modernizacją amerykańskich okrętów podwodnych. Jak się okazuje jest to prawdopodobnie „gąsienicowy” napęd magnetohydrodynamiczny, którego charakterystyka dźwiękowa jest tak niewielka, że praktycznie niezauważalna dla aktualnie stosowanych sonarów na amerykańskich okrętach podwodnych – co oznacza to, że okręt może podpłynąć praktycznie niezauważenie do brzegów dowolnego państwa na świecie i wystrzelić rakiety z głowicami atomowymi, w które jest wyposażony. Amerykański okręt podwodny „Dallas” otrzymuje rozkaz dyskretnego śledzenia „Czerwonego Października”, na którego pokładzie dochodzi do dramatycznych wypadków. Kapitan Marko Ramius zabija oficera politycznego i podmienia rozkazy – według nowych okręt ma płynąć do brzegów Stanów Zjednoczonych, korzystając z nowego napędu w celu przeprowadzenia manewrów ćwiczebnych z rakietami. Faktycznym celem kapitana i grupy jego najbliższych oficerów jest przekazanie okrętu Amerykanom i chęć poproszenia o azyl polityczny.
Kapitan „Czerwonego Października” wysłał do dowódcy floty ZSRR list, w którym podziękował za powierzenie tak nowego okrętu podwodnego, a jednocześnie poinformował o swoim planie dezercji razem z tym okrętem. Strona radziecka wysyła w pogoń za swoim okrętem całą flotę atlantycką. Większość osób uważa fakt wysłania listu za „spalenie za sobą mostów”, akt desperacji, czy nawet szaleństwa ze strony kapitana Ramiusa. Faktycznie jest to niezwykle sprytny wybieg strategiczny, doskonałego stratega, jakim jest Marko Ramius. Gdyby Czerwona Flota nie ruszyła w pościg za „Październikiem”, jego przypadkowe wykrycie przez Amerykanów na wodach USA spowodowałoby prawdopodobną reakcję w postaci natychmiastowego zatopienia okrętu. Zaś pogoń większości floty ZSRR za jednym okrętem, wraz z rozkazami zatopienia go, powoduje, że Amerykanie zaczynają podejrzewać, iż nie wszystko w tej grze jest tak oczywiste, jak to na pierwszy rzut oka wygląda. Tymczasem na pokładzie okrętu podwodnego dochodzi do sabotażu. Uszkodzony zostaje napęd „gąsienicowy” i okręt traci swoją przewagę, będąc zmuszonym do używania konwencjonalnego napędu śrubowego – jednocześnie staje się słyszalny dla sonarów. Zarówno amerykańskich, jak i radzieckich.