Sebuah kapal selam rudal balistik Inggris dan Soviet tiba-tiba menghilang. James Bond – agen M16 007 – dipanggil untuk menyelidiki. Dalam perjalanan ke pengarahannya, Bond lolos dari penyergapan oleh regu agen Soviet di Austria, ya membunuh satu selama pengejaran ski menuruni bukit dan menghindari yang lain. Rencana untuk sistem pelacakan kapal selam yang sangat canggih sedang ditawarkan di Mesir. Di sana, Bond bertemu dengan Mayor Anya Amasova – agen KGB Triple X – sebagai saingan rencana mikrofilm. Mereka melakukan perjalanan melintasi Mesir bersama, bertemu JAWS – seorang pembunuh jangkung dengan gigi baja setajam silet – di sepanjang jalan. Bond dan Amasova dengan enggan bergabung setelah gencatan senjata disetujui oleh atasan Inggris dan Soviet masing-masing. Mereka mengungkap bukti yang menghubungkan rencana tersebut dengan taipan perkapalan dan ilmuwan Karl Stromberg.
Saat bepergian dengan kereta api ke markas Stromberg di Sardinia, Bond menyelamatkan Amasova dari Jaws, dan persaingan dingin mereka berubah menjadi kasih sayang. Menyamar sebagai ahli biologis kelautan dan istrinya, mereka mengunjungi markas Stromberg dan menemukan bahwa dia telah meluncurkan supertanker baru yang misterius, Liparus, sembilan bulan sebelumnya. Saat mereka meninggalkan pangkalan, seorang antek dengan sepeda motor yang menampilkan sespan roket, Jaws di dalam mobil, dan Naomi, asisten / pilot Stromberg dengan helikopter serang, mengejar mereka, tetapi Bond dan Amasova melarikan diri di bawah air ketika mobilnya - Lotus Esprit dari Cabang Q - Berubah menjadi kapal selam. Jaws selamat dari kecelakaan mobil, dan Naomi terbunuh saat Bond menembakkan rudal laut-udara dari mobilnya yang menghancurkan helikopternya. Saat memeriksa pangkalan Atlantis bawah air Stromberg, pasangan tersebut memastikan bahwa dia mengoperasikan sistem pelacakan kapal selam dan menghindari serangan oleh sekelompok kapal selam mini Stromberg. Kembali ke darat, Bond mengetahui bahwa Liparus tidak pernah mengunjungi pelabuhan atau pelabuhan mana pun yang diketahui. Amasova menemukan bahwa Bond membunuh kekasihnya Sergei Barsov, dan dia bersumpah untuk membunuh Bond segera setelah misi mereka selesai.
Bond dan Amasova menaiki kapal selam Amerika untuk memeriksa Liparus, tetapi kapal selam tersebut ditangkap oleh kapal tanker, yang diturunkan menjadi dermaga kapal selam terapung. Stromberg menjalankan rencananya: peluncuran rudal nuklir secara bersamaan dari kapal selam Inggris dan Soviet yang ditangkap untuk melenyapkan Moskow dan Kota New York. Ini akan memicu perang nuklir global, dimana Stromberg akan bertahan di Atlantis, dan selanjutnya peradaban baru akan didirikan di bawah air. Dia pergi ke Atlantis bersama Amasova, tetapi Bond lolos dan membebaskan para pelaut Inggris, Rusia, dan Amerika yang ditangkap. Mereka melawan Liparus kru dan akhirnya menerobos ruang kendali, hanya untuk mengetahui dari kapten Liparus yang sekarat bahwa kapal selam Inggris dan Soviet yang dikomandoi siap untuk menembakkan misil mereka hanya dalam beberapa menit. Bond menipu kapal selam untuk menembakkan nuklir satu sama lain, menghancurkan kapal selam dan kru Stromberg. Kapal selam yang menang melarikan diri dari Liparus yang tenggelam di kapal selam Amerika.
Kapal selam itu diperintahkan oleh Pentagon untuk menghancurkan Atlantis tetapi Bond bersikeras untuk menyelamatkan Amasova terlebih dahulu. Dia menghadapi dan membunuh Stromberg tetapi sekali lagi bertemu dengan Jaws, yang dia jatuhkan ke dalam tangki hiu. Namun, Jaws membunuh hiu macan dan kabur. Bond dan Amasova melarikan diri dengan pod pelarian saat Atlantis ditenggelamkan oleh torpedo. Amasova mengambil pistol Bond dan mengarahkannya ke arahnya, tapi kemudian memilih untuk tidak membunuhnya dan keduanya berpelukan. Angkatan Laut Kerajaan memulihkan pod dan kedua mata-mata itu terlihat berpelukan mesra melalui jendela pelabuhannya, yang membuat takjub atasan mereka di kapal.