偏僻的俄罗斯驻防军区，两列火车相撞爆炸随即发生了一场匪夷所思的核爆炸，俄罗斯境内造成重大伤亡。美国白宫反核走私情报部门的朱莉亚·凯利（妮可·基德曼 Nicole Kidman饰）博士怀疑这起核意外并非偶然发生的事故。为了追查这起爆炸的始末，查明背后的真相，朱莉亚与陆军特种部队的少尉托马斯·威尔（乔治·克鲁尼 George Clooney饰）受命展开调查。他们在艰苦的调查中，竟发现了一个惊天大阴谋。一名冒充政客的核恐怖分子已携带核弹头进入美国本土，欲炸毁设在纽约的联合国总部。