K-19 är den sanna historien om Rysslands första kärnvapenbärande ubåt som under sin jungfruresa i Nordatlanten 1961 drabbas av ett allvarligt fel i sin kärnvapenreaktor. Ubåtens besättning, ledd av den obeveklige Kapten Zateyev, kämpar mot klockan för att undvika en Tjernobyl-liknande explosion som inte bara är livshotande för besättningen, utan också riskerar att starta ett världskrig mellan de två supermakterna.