El teniente Halloran, piloto de bombardeos, y una bella enfermera británica se enamoran, a pesar de que ella está casada. Pero es que, además, el marido debe acompañar al amante en una peligrosa misión secreta durante la cual su avión es abatido.

La misteriosa desaparición de dos submarinos nucleares exige la colaboración de los mejores agentes de los servicios secretos británico y soviético: James Bond y la mayor Amasova. Detrás de todo se encuentra el magnate Stromberg, que se propone destruir a la humanidad para fundar una nueva civilización bajo el mar.