Deux virologues civils, Rachel Scott et Quincy Tophet, prétendant étudier les oiseaux, rejoignent le capitaine Tom Chandler son équipage à bord de l'USS Nathan James sur le chemin de l'Arctique. Ce bateau est resté isolé (silence radio total). Les forces russes attaquent soudainement les deux scientifiques et Chandler apprend que ces derniers sont envoyés par le Pentagone et ont pour but de recueillir des échantillons d'un virus mortel qui a infecté 80 % de la population humaine. L'endroit le plus sûr de développer un vaccin est sur leur bateau en eau libre.

Chandler et son équipage se dirigent vers la base navale de Guantanamo Bay, dans l'espoir d'y trouver de la nourriture, des équipements médicaux et du carburant. Trois équipes sont envoyées et sont attaquées par des prisonniers d'Al Qaïda qui se sont évadés de la prison. Pendant ce temps, de retour à bord, le Dr Quincy, le bras droit du Dr Rachel Scott, suit les ordres d'une source inconnue par radio et tente de saboter l'opération. Cette dernière est retardée assez longtemps afin qu'un croiseur russe arrive sur les lieux et bloque l'USS Nathan James.

Le Nathan James affronte un croiseur russe et son commandant, un amiral russe légendaire que Chandler a étudié. Le Dr Quincy tente de kidnapper le Dr Scott et échoue il finit par révéler que les Russes tiennent sa famille en otage. Chandler tente de s'échapper par la ruse et envoie les lieutenants Green et Foster afin de faire diversion pendant que le navire s'engage dans une zone périlleuse.

Après avoir quitté Guantanamo Bay, le navire et son équipage sont en danger lorsque le système de propulsion rencontre de graves problèmes mécaniques. Les échantillons du Dr Scott sur le virus et toute sa recherche doivent être protégés car ils doivent rester à une température constante. De son côté le capitaine Chandler et son équipage essayent tant bien que mal à faire face aux faibles réserves d'eau potable ainsi que l'absence de propulsion. Des parachutes serviront de voile pour faire tourner les hélices du bateau, et ainsi alimenter les générateurs.

Chandler et Slattery retournent sur le bateau mais se réserve le droit de dévoiler ce qu'ils ont vu au Nicaragua. Alors que Quincy tente de défendre sa cause pour rejoindre les Etats Unis, Rachel constate que les tests sur les primates sont négatifs. L'équipage devient de plus en plus tendu par la rumeur d'une éventuelle contamination.

Il ne reste que deux singes vivants pour les tests de Rachel, très inquiète. Mais un espoir se présente lorsque l'équipage reçoit un appel de détresse d'un bateau de pêche sur lequel survie une Jamaïcaine entourée de cadavres infectés par le virus. Son immunité l'encourage à faire un prélèvement d'ADN qui s'ajouterait à ses recherches.

Les Russes ont capturé Chandler et Tex et proposent de les échanger contre le Dr Scott, qui vient juste d'élaborer un premier vaccin. Alors que la scientifique est transférée sur le paquebot russe, Slattery organise un plan d'attaque pour les libérer…

Maintenant qu'elle a développé un vaccin, Rachel Scott doit le tester sur des êtres humains. Six personnes se portent alors volontaires mais toutes vont présenter de nouveaux symptômes. Sur le sol américain, le père et la femme de Chandler tentent de réparer leur radio pour joindre l'USS Nathan James…

Maintenant qu'ils disposent du vaccin et du remède contre le virus, surnommé « la grippe rouge », Chandler et l'équipage de l'USS Nathan James rentrent à Baltimore, où politiques et seigneurs de guerre s'affrontent pour garder le contrôle de la ville. Chandler espère y retrouver sa famille et la sauver avant que l'infection ne les emporte…