El teniente Jake "Cool Hand" Grafton (Brad Johnson) y su bombardero/navegador y mejor amigo, el teniente Morgan "Morg" McPherson (Christopher Rich), vuelan en un Grumman A-6 Intruder durante la guerra de Vietnam sobre el Golfo de Tonkin en dirección a Vietnam del Norte. Alcanzan su objetivo, un "presunto aparcamiento de camiones", que en realidad resultan ser árboles. Al regresar al portaaviones, Morg recibe un disparo mortal en el cuello por parte de un campesino vietnamita armado. Al aterrizar en el USS Independence con Morg muerto, un perturbado Jake, cubierto de sangre, entra en una reunión informativa con el comandante Frank Camparelli (Danny Glover) y el oficial ejecutivo, el comandante "Cowboy" Parker (J. Kenneth Campbell). Camparelli le dice a Jake que deje atrás la muerte de Morgan y que escriba una carta a Sharon, la esposa de Morg. A continuación se presenta el nuevo piloto Jack Barlow (Jared Chandler), apodado "Razor" por su aspecto juvenil.

El capitán de corbeta Virgil Cole (Willem Dafoe) llega a bordo y se presenta ante Camparelli, quien más tarde le dice al compañero de habitación de Jake, Sammy Lundeen (Justin Williams), que lleve a Jake, a Bob "Boxman" Walkawitz (Tom Sizemore) y a "Mad Jack" (Dann Florek) a volar a la bahía de Subic al día siguiente y ayude a Jake a relajarse. Jake va a ver a Sharon, pero ella ya se ha marchado. Se encuentra con una mujer llamada Callie Troy (Rosanna Arquette), que está empaquetando las cosas de Sharon, y tienen un pequeño y tenso encuentro. Tras un altercado con los marineros mercantes civiles en el bar Tailhook, Jake vuelve a encontrarse con Callie. Después de que se reconcilien, bailen y pasen la noche juntos, ella le revela que su marido era también piloto de la Marina y que murió en una misión en solitario sobre Vietnam.

Jake vuelve al portaaviones, donde Camparelli se enfrenta a él en relación con el incidente del bar, y Cole informa a favor de Jake. Cole y Jake se emparejan en los A-6B "Iron Hand" cargados con misiles antirradiación Standard y Shrike para la supresión de SAM. Durante la misión, después de un ataque exitoso, encuentran y logran evadir un MiG-17 norvietnamita.

Jake sugiere a Cole que bombardeen Hanói, lo que supondría una violación de las restrictivas reglas de enfrentamiento (ROE) y podría llevarles a un consejo de guerra. Cole rechaza inicialmente la idea. En la siguiente incursión, Boxman alcanza el supuesto objetivo, pero es derribado por otro SAM y muere. Los norvietnamitas de Hanoi se regodean en la televisión por el derribo del avión estadounidense. Cole está de acuerdo con el plan de Jake de atacar Hanoi y decide atacar la "Ciudad SAM", un depósito de misiles tierra-aire.

Para asegurar su misión, solicitan coactivamente la ayuda del oficial de inteligencia del escuadrón, que ha sido sorprendido orinando en la jarra de café del comandante, siendo el Phantom que ha repetido en secreto esta acción durante toda la primera mitad de la película. Advierte a Jake y a Cole de que no hay ninguna posibilidad de que tengan éxito en su misión, pero le ignoran rotundamente.

Enviados a bombardear una central eléctrica en las cercanías de Hanoi, lanzan dos de sus bombas Mark 83, guardando ocho para el depósito de misiles y ponen un nuevo rumbo hacia Hanoi para su misión de bombardeo independiente. Al llegar a la ciudad de SAM, en su primera pasada, su ordenador de armamento funciona mal y se ven obligados a bombardear "a mano" (conjeturas), y después de sobrevivir a duras penas a un aluvión de fuego enemigo, sus bombas no se liberan. Los dos regresan, repiten la ruta, lanzan sus bombas con éxito y consiguen destruir el depósito de misiles en un espectacular despliegue de explosiones secundarias. Al regresar al portaaviones, Camparelli reprende a la pareja por su misión independiente y les informa de su inminente consejo de guerra en la base naval estadounidense de Subic Bay. Durante la audiencia preliminar, Cole y Grafton son criticados por sus acciones y se les informa de que sus carreras navales están prácticamente acabadas.

Los cargos se retiran al día siguiente cuando el presidente Richard M. Nixon ordena la Operación Linebacker II y se encubre la misión no autorizada. Al día siguiente, Camparelli deja en tierra a Jake y Cole mientras el resto de las tripulaciones de los A-6 y A-7 del portaaviones llevan a cabo una incursión diurna para destruir emplazamientos antiaéreos: los objetivos tangibles y lucrativos que tanto han deseado atacar. Camparelli es alcanzado por un tanque ZSU-23-4 Shilka AA y aterriza de forma forzosa, con su bombardero muerto. Sammy Lundeen es alcanzado y tiene que dirigirse al océano. Camparelli ordena a Razor que se retire y éste obedece. Jake y Cole, desafiando las órdenes, tripulan su Intruder, despegan y vuelan una vez más para ayudar a Camparelli. Destruyen el ZSU, pero se ven obligados a eyectarse de su avión, muy dañado. Después de saltar, Jake aterriza cerca del Intruder estrellado de Camparelli y corre a cubrirse con él. Separado de Jake, Cole resulta herido de muerte en un combate cuerpo a cuerpo con un soldado enemigo. Por radio, miente a Jake diciéndole que ya ha escapado. Momentos después, un par de A-1 Skyraiders de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos ("Sandy") aparecen y le dan cobertura.

Cole ordena al líder Sandy que lance munición en el lugar que ha marcado con humo. Lo matan junto con unas cuantas docenas de soldados del NVA. Jake y Camparelli se retiran al bosque, perseguidos por un francotirador. Un helicóptero "Jolly Green Giant" recoge a los dos hombres, y los Skyraiders realizan una última descarga de napalm para terminar el trabajo.

Más tarde, recuperándose de sus heridas, Jake se une a su tripulación y a Camparelli, todos vestidos de blanco de la Marina, en la cubierta para preparar la entrada en un puerto de escala. Jake y Camparelli reconcilian sus diferencias y la película termina con los créditos.