Convençut que els comunistes estan contaminant els Estats Units, un general ordena, en un accés de bogeria, un atac aeri nuclear sorpresa contra la Unió Soviètica. El seu ajudant, el capità Mandrake, tracta de trobar la fórmula per impedir el bombardeig. Per la seva banda, el President dels EUA es posa en contacte amb Moscou per convèncer al govern soviètic que l'atac no és més que un estúpid error. Mentrestant, l'assessor del President, un antic científic nazi, el doctor Strangelove, confirma l'existència de la “Màquina del Judici Final”, un dispositiu de represàlia soviètic capaç d'acabar amb la humanitat per sempre.