Ein britisches und ein sowjetisches Atom-U‑Boot verschwinden spurlos, offenbar gezielt geortet und «verschluckt». London und Moskau vermuten jeweils den anderen Block, doch beide Seiten wissen, dass ein Unbekannter im Hintergrund operiert. MI6 setzt James Bond an, der KGB die Topagentin Anya Amasova («Agent XXX»); erst später erfahren sie, dass ihre Regierungen sie zur Zusammenarbeit zwingen.

Bond beendet zunächst eine Mission in den Alpen und entkommt spektakulär mit einem Ski‑Sprung und Union‑Jack‑Fallschirm. In Ägypten jagt er einem Mikrofilm mit den Plänen eines U‑Boot‑Ortungssystems nach, der den Schlüssel zu den Entführungen liefern soll. Am Ort der Übergabe kreuzen sich seine Wege mit Anya, die denselben Auftrag hat, und mit Jaws, einem riesigen Killer mit Stahlzähnen, der nacheinander die Mittelsmänner ausschaltet. Nach Verfolgungen durch Tempel und Wüste sichern Bond und Anya gemeinsam den Mikrofilm, der ein Firmenlogo des Reeders Karl Stromberg trägt.

Da Stromberg offiziell als Meeresforscher und Philanthrop gilt, reisen Bond und Anya als «Ehepaar» nach Sardinien, um seine schwimmende Festung «Atlantis» zu besuchen. Stromberg hegt einen fanatischen Hass auf die «dekadente» Oberfläche und träumt von einer neuen Zivilisation unter Wasser. Er hat die U‑Boote mit Hilfe eines gigantischen Supertankers entführen lassen und plant, ihre Nuklearraketen auf New York und Moskau abzufeuern, um einen Weltkrieg auszulösen. Nach dem Besuch in Atlantis geraten Bond und Anya ins Visier von Strombergs Killern; der Lotus Esprit verwandelt sich bei der Flucht ins Meer in ein U‑Boot, zerstört Verfolger und kehrt spektakulär wieder an Land.

Anya erfährt, dass Bond in einer früheren Mission ihren Geliebten getötet hat, und schwört, ihn nach Erledigung des Auftrags zu erschiessen. Gemeinsam mit der Royal Navy geht Bond an Bord eines britischen U‑Boots, das kurz darauf vom Supertanker «Liparus» «geschluckt» wird. Im Inneren entdeckt er die versteckten Docks mit den drei gekaperten U‑Booten und wird zusammen mit ihren Besatzungen gefangen genommen. Stromberg entführt Anya nach Atlantis und überlässt Bond seinen Wachen, doch 007 organisiert einen Aufstand der vereinten britischen, sowjetischen und amerikanischen Matrosen, erobert die Kontrolle über den Tanker und lässt die U‑Boote gegenseitig beschiessen, sodass sie sich selbst zerstören.

Zum Schluss wird Bond mit einem Mini‑U‑Boot nach Atlantis geschickt, um Stromberg auszuschalten und Anya zu retten. Er tötet Stromberg in dessen Speisesaal, sabotiert die Station und befreit Anya aus einer Druckkammer. Während Atlantis im Meer versinkt, retten sich die beiden in eine kugelförmige Kapsel, in der sie – zum leichten Entsetzen ihrer Vorgesetzten, die sie per Schiff bergen – «dienstbeflissen» in den Armen des jeweils anderen liegen.