故事发生在20世纪80年代冷战最激烈的时期,开篇于苏联北方舰队位于摩尔曼斯克的基地。60岁的舰长Marko Ramius驾驶苏联最新型台风级弹道导弹潜艇红色十月出航。这艘巨大的潜艇配备了革命性的静音推进系统,悄无声息地驶入寒冷的北冰洋,没有留下任何踪迹。然而,Ramius并非在进行常规训练;他对苏联政权心灰意冷,打算与麾下的核心军官一起叛逃至美国,并将这艘致命的潜艇移交给美国。

为了掩饰真正意图,Ramius向苏联最高指挥部寄出一封信,宣布自己叛逃,引发了一场大规模海上追捕。莫斯科派出舰队,其中包括一艘由Ramius昔日学生Tupolev舰长指挥的阿尔法级攻击型核潜艇,奉命摧毁红色十月。与此同时,在弗吉尼亚州兰利,你是一名CIA分析员,正在研究卫星图像、信号情报和人员档案,以推断Ramius的真实动机。你意识到他并不打算发动核打击,而是要叛逃。CIA局长Greer海军上将派你去说服美国人帮助Ramius,并将你安排上了由Bart Mancuso舰长指挥的美国攻击型潜艇USS 达拉斯号。在你出示证据后,Mancuso同意协助这次叛逃。

在遥远的海上,Ramius伪造了潜艇反应堆发生灾难性故障的假象,迫使忠于苏联的艇员乘救援艇撤离。艇上只剩下他信任的同谋,Ramius准备交出潜艇。然而,一名乔装成厨师的GRU破坏分子仍藏身艇上。厨师开火,重创第一副艇长Vasily Borodin,随后在狭窄的通道里用枪挟持了Ramius。你毫无作战训练,手无寸铁,此刻身处海面下数百米深处的红色十月号上,面对持枪歹徒。冷战的结局,就悬于你接下来的行动。