El Mayor Vic "Deak" Deakins y el Capitán Riley Hale, pilotos de la Fuerza Aérea de Estados Unidos (USAF), vuelan un bombardero furtivo B-2 con dos bombas nucleares B83 en un ejercicio secreto. Tras evadir el radar de la Fuerza Aérea, Deakins ataca sorpresivamente a Hale y lo expulsa del avión. Deakins suelta las bombas sin activarlas y luego informa que Hale se ha rebelado. Se eyecta, dejando que el avión se estrelle en un parque nacional en Utah.

Se envía un equipo de la USAF dirigido por el Sargento Jefe Maestro Rhodes para encontrar las ojivas perdidas, en una situación denominada "Broken Arrow". El equipo localiza las ojivas en un cañón, pero es emboscado por mercenarios. Rhodes intenta desactivar las ojivas, pero es asesinado por otro superviviente del equipo de búsqueda, el Sargento Maestro Kelly, quien es un topo para Deakins. Deakins llega con Pritchett, el financiador de los mercenarios. Planean chantajear al gobierno de Estados Unidos con la amenaza de detonar la ojiva en una zona poblada.

Hale es detenido por la guardaparques Terry Carmichael. La convence de ayudarle a rastrear a Deakins. Los mercenarios de Deakins se apoderan de un helicóptero de búsqueda y rescate para matar a Hale, pero Hale y Carmichael logran derribarlo. La pérdida del helicóptero obliga a los hombres de Deakins a continuar en Humvees.

Hale y Carmichael roban el Humvee que transporta las ojivas y escapan a una mina de cobre abandonada cercana. Hale comienza a desactivar una, pero Deakins revela por radio que la ha programado para que cualquier intento de desactivarla active la bomba. Hale y Carmichael llevan la ojiva armada al fondo de la mina, donde es lo suficientemente profunda para contener la explosión nuclear. El equipo de Deakins llega y asegura la segunda ojiva. Tras un tiroteo en las profundidades de la mina, Deakins acorta la cuenta atrás de la ojiva armada, dejando atrapados a Hale y Carmichael.

Escapan a través de un río subterráneo justo antes de la detonación de la bomba. La resultante pulso electromagnético nuclear desactiva un helicóptero de NEST que se aproxima, permitiendo a Deakins escapar. Luego, Deakins mata a Pritchett, cansado de sus quejas y de desviarse del plan. Carmichael y Hale rastrean a los mercenarios hasta una lancha motora utilizada para transportar la ojiva río abajo. Al intentar robar la lancha, Carmichael se ve obligada a esconderse a bordo, mientras las fuerzas militares rescatan a Hale.

Hale deduce que Deakins pretende usar un tren para transportar la ojiva. El Coronel Max Wilkins desobedece órdenes para ayudar a Hale. Escondiéndose en el tren, Carmichael intenta sabotear la ojiva, pero Deakins la descubre y arma la bomba. Hale, desde un helicóptero, salva a Carmichael antes de que Deakins pueda arrojarla del tren. Sigue un tiroteo en el que muere Wilkins, el helicóptero se estrella y la mayoría de los mercenarios mueren.

Deakins ha preparado un control remoto para desactivar o detonar la ojiva y se prepara para escapar en su helicóptero. Hale sabotea la bomba de combustible del helicóptero, causando su explosión y dejando a Deakins y Kelly atrapados con la bomba activada. Con su plan desmoronándose, Deakins decide acortar el temporizador por rencor. Kelly ordena a Deakins desactivar el arma a punta de pistola. Hale se acerca sigilosamente mientras discuten y arroja a Kelly fuera del vagón antes de enfrentarse a Deakins.

Carmichael desengancha la sección del tren con la bomba, pero se enfrenta al maquinista. El maquinista muere y cae sobre los frenos del tren, permitiendo que los vagones desenganchados se acerquen. Aunque Deakins aún tiene el detonador, desafía a Hale a pelear. Hale finalmente domina a Deakins, consigue el detonador, desactiva la ojiva y salta del tren. Carmichael también salta antes de que los vagones se choquen. La ojiva se lanza contra Deakins entre un montón de barriles de petróleo, causando el descarrilamiento del tren y la explosión de los barriles, matando a Deakins.

Tras la explosión, Hale y Carmichael se abrazan y se presentan formalmente por primera vez.