A la base aèria de Burpelson, el general nord-americà Jack D. Ripper té la teoria que la fluorització de l’aigua és un complot comunista que pretén debilitar i enverinar els Estats Units. Per acabar amb aquest complot, el general psicòpata decideix tirar
endavant el denominat “pla R”, enviant una esquadra d’avions nuclears per bombardejar l’URSS, davant la consternació del capità Mandrake. El pla, previst només per a casos d’emergència, talla la possibilitat de comunicació entre els avions i l’exterior, a menys que vagi precedida d’un codi de tres lletres. Per altra banda, els soviètics tenen un dispositiu que es dispara automàticament si una bomba explota a l’interior del país. Per tant, si no s’aconsegueix frenar o abatre els avions, la catàstrofe nuclear serà inevitable.
Al gabinet de guerra del Pentàgon es reuneix el president Muffley amb els alts
comandaments militars, entre els que es troba el fanàtic general Turgidson, el científic Dr. Strangelove – antic nazi – i l’ambaixador rus Sadesky, per intentar solucionar el gravíssim problema. El president dels USA es comunicarà amb el premier soviètic a través del “telèfon roig”, per evitar l’holocaust atòmic…