평범한 토요일 아침, 해군 대위 미하일(마티아스 쇼에나에츠)은 핵잠수함 쿠르스크에 승선한다. 출항 직후 예기치 못한 폭발로 잠수함이 침몰하고, 두 번째 폭발로 쿠르스크 선체에 큰 구멍이 뚫린다. 그 시각 남편의 소식을 들은 미하일의 아내 타냐(레아 세이두)는 그의 생사를 확인하려 하지만 아무 소식도 들을 수 없고, 러시아 정부는 영국군 준장 데이빗(콜린 퍼스)의 구조 지원도 마다한 채 시간만 보내는데… 한편 대부분의 승조원이 사망하자 미하일을 포함한 23명의 생존자는 살기 위한 사투를 시작한다.