戦略兵器削減条約が調印され、ロシアでも大陸間弾道ミサイルが解体されることに。
核弾頭を所定の場所に搬送していたところ、その搬送列車が旅客列車と衝突事故を起こし、核弾頭が爆発するという悲惨な大事故が発生する。
アメリカをはじめ、関係諸国は緊急態勢を取り対応にあたるが、調査を進める内に驚くべき事実が判明する。
搬送されていた核弾頭は計１０基だが、爆発したのはその内の１基だけだった。
残りの９基の行方が不明…。
この事件の調査の指揮者として、ホワイトハウスに籍を置く核密輸対策部のケリー博士（ニコール・キッドマン）と、ロシア通の海軍情報部デボー中佐（ジョージ・クルーニー）が任命される。
事故直後の衛星写真を分析したデボーは、核搬送列車が衝突事故を起こす前に何者かに襲撃され、核弾頭が強奪されていたことを確認する。
盗まれた９基もの核弾頭が悪用されれば、世界は間違いなく滅亡の危機に直面してしまう…。
やがてこの事故は、核弾頭強奪事件として捜査されることになり、デボーは有力な容疑者として、腐敗したロシア軍の実力者コドロフ将軍（アレクサンダー・バルエフ）に捜査の目を向ける。
特別部隊を従えてコドロフを追跡するのだが…。