En 1962, el Mayor Hank Marshall (Jones) y su esposa, Carly (Lange), enfrentan problemas maritales debido a las presiones de su trabajo y la enfermedad mental de ella. Hank es un ingeniero nuclear que apoya las pruebas nucleares subterráneas, una iniciativa con nombre en clave "Blue Sky", en lugar de detonaciones al aire libre. Carly es una espíritu libre que parece mentalmente desequilibrada y que poco a poco se siente asfixiada por la monotonía doméstica y la edad. Su comportamiento lo avergüenza, especialmente debido a las restricciones de una base militar. Su traslado de Hawái a una base aislada en Alabama preocupa a su hija mayor, Alex (Locane), y provoca una violenta rabieta en Carly.

Desencuentros y revelaciones

Al día siguiente, Hank tiene su primera reunión con el comandante de la base, el Coronel Vince Johnson (Boothe), quien rechaza su iniciativa de pruebas subterráneas a pesar del fuerte apoyo científico. Mientras tanto, la esposa de Vince, Vera (Snodgress), recibe a Carly e invita a ésta a una fiesta organizada por las esposas de los oficiales de la base. Carly se emborracha y muestra sus habilidades en bailes exóticos. Vera suplica a su marido que haga algo al respecto, a lo que Vince accede pero dice que primero deberá deshacerse de Hank.

El engaño y la confrontación

Alex comienza a salir con el hijo de Vince, Glenn (O'Donnell), y durante su primera cita encuentra lo que cree que es una granada defectuosa. Esta explota, alertando a toda la base sobre su relación y dándole a Vince más razones para eliminar a Hank. Mientras Hank es enviado a supervisar una prueba en Nevada, Alex y Glen descubren que Vince envió a Hank lejos solo para tener un affaire con Carly. Al enterarse del affaire, Hank reacciona violentamente, llevando a Carly a ser hospitalizada. Vince le da a Carly una difícil elección: o Hank es sometido a un consejo de guerra o es internado en un hospital psiquiátrico.

Revelaciones y resolución

Mientras Hank está fuertemente sedado en el hospital, Carly, sospechando que hay una razón detrás de esto, revisa los documentos de Hank y encuentra el informe sobre los dos vaqueros afectados por las pruebas. Decide viajar con sus hijas y encuentra a los vaqueros con signos visibles de enfermedad por radiación. Intenta convencerlos de llevar su historia a la prensa, pero se niegan. En su desesperación, Carly entra en el sitio de pruebas para llamar la atención de la prensa. Es arrestada, pero consigue que se libere tanto a ella como a Hank. Al regresar a casa, encuentra a Hank esperándola, habiendo renunciado esa mañana y descubre que Vince ha sido relevado de sus funciones. Hank le informa que encontró un nuevo trabajo en California, y la familia se muda felizmente.