Действие происходит в разгар холодной войны в 1980-х годах. История начинается на базе Северного флота СССР в Мурманске. Шестидесятилетний капитан Марко Рамиус выходит в море на новейшей советской атомной подводной лодке с баллистическими ракетами класса «Тайфун» — «Красном октябре». Оснащённая революционной бесшумной двигательной установкой, огромная субмарина незаметно скользит в холодные воды Арктики, не оставляя следа. Однако Рамиус отправляется не на обычные учебные манёвры: разочаровавшись в советском режиме, он и его ближайшие офицеры намерены бежать в Соединённые Штаты и передать им смертоносную подводную лодку.

Чтобы скрыть истинные намерения, Рамиус отправляет советскому высшему командованию письмо, в котором сообщает о своём намерении перейти на сторону противника. Это запускает масштабную морскую охоту: Москва отправляет на поиски флот, включая ударную подводную лодку класса «Альфа» под командованием бывшего ученика Рамиуса, капитана Туполева, которому поручено уничтожить «Красный октябрь». Тем временем в Лэнгли, штат Вирджиния, вы — аналитик ЦРУ — изучаете спутниковые снимки, данные радиоразведки и личные дела, чтобы установить истинные мотивы Рамиуса. Вы понимаете, что он не собирается наносить ядерный удар, а намерен перейти на сторону противника. Директор ЦРУ адмирал Грир отправляет вас убедить американцев помочь Рамиусу и размещает на борту американской ударной подводной лодки USS «Даллас», которой командует капитан Барт Манкузо. Вы представляете свои доказательства, и Манкузо соглашается помочь с побегом.

В открытом море Рамиус инсценирует катастрофическую аварию реактора на борту своей подлодки, вынуждая преданный экипаж эвакуироваться на спасательных судах. Оставшись с верными ему сообщниками, Рамиус готовится передать субмарину. Однако на борту скрывается диверсант ГРУ, переодетый коком. Кок открывает огонь, смертельно ранит старпома Василия Бородина и берёт Рамиуса в заложники, угрожая ему пистолетом в узком проходе. Не имея боевой подготовки и будучи совершенно безоружным, вы оказываетесь на борту «Красного октября» на глубине в сотни метров, лицом к лицу с вооружённым человеком. Исход холодной войны зависит от вашего следующего шага.