Nell’introduzione del film si assiste all’impatto di Chicxulub, l’asteroide che 65 milioni di anni fa causò l’estinzione dei dinosauri, mentre una voce narrante annuncia che presto tale evento accadrà di nuovo.
Nella seconda scena la NASA e il suo amministratore Dan Truman entrano in stato di allerta quando un’improvvisa pioggia di meteoriti distrugge lo Space Shuttle Atlantis in orbita attorno alla Terra, insieme al satellite che gli astronauti stavano riparando. In seguito delle meteore cadono su un’area che va dalla Finlandia alla costa orientale degli Stati Uniti, distruggendo in particolare New York.
Ben presto gli scienziati scoprono che un enorme asteroide, della grandezza dello Stato del Texas, si dirige verso la Terra e la colpirà entro 18 giorni con conseguenze catastrofiche. L’unica soluzione è trivellare l’asteroide e poi farlo saltare con una bomba nucleare collocata al suo interno. Per l’incarico Truman recluta e addestra l’esperto di trivellazione petrolifera Harry Stamper e i suoi uomini, tra cui il giovane A.J. Quest’ultimo non ha buoni rapporti con Harry perché innamorato di sua figlia Grace. La rischiosissima missione vede degli Shuttle modificati (X-71) chiamati Independence e Freedom (Indipendenza e Libertà) partire per raggiungere l’asteroide. A.J. prima di partire insieme ai compagni chiede a Grace se vuole sposarlo, mettendole la fede al dito. Grace accetta con gioia. Harry non tollera tale cosa e ne vuole discutere con A.J. al ritorno dalla missione. I compagni di Harry, essendo Grace cresciuta insieme a loro, sentono un po’ tutti un sentimento paterno nei suoi confronti, cercando infine di convincere Harry che mentre loro trivellavano petrolio in giro per il mondo, Grace era ormai cresciuta, e che ora è libera di scegliere la propria strada. Harry però non tollera che Grace dopo tanto tempo abbia come fidanzato un trivellatore come loro e dice che meriterebbe molto di più dalla vita.
Una volta nello spazio, raggiungono una stazione spaziale russa dove li aspetta l’eccentrico cosmonauta e colonnello Lev Andropov. A.J. scende nella sala motori ma, a causa di un malfunzionamento, scoppia un incendio. Gli altri membri del gruppo decidono di lasciar morire Lev e A.J. L’unico che non si rassegna è Harry, che viene fermato da Rockhound. Tramite i sistemi di aerazione, Lev e A.J. sopravvivono salendo in tempo sull’Independence poco prima che salti tutto in aria. Arrivati vicino all’asteroide, i due shuttle si trovano investiti dai detriti; i sistemi automatici di guida cercano di schivarli, ma un masso gigante si schianta sulla coda dell’Independence, danneggiando anche un motore. Ormai senza controllo, il veicolo spaziale viene colpito da un altro detrito che finisce col distruggere il finestrino. L’Independence precipita quindi sull’asteroide e gli unici sopravvissuti saranno Bear, Lev e A.J.
Contemporaneamente il secondo shuttle riesce ad atterrare, ma non nella zona prevista. Infatti, come viene spiegato da Rockhound, si trovano in una zona in cui il terreno contiene moltissima ferrite compressa, che interferisce anche sulle comunicazioni radio. Dopo qualche problema tecnico durante la trivellazione e con il rischio di non poterlo più fare dalla terra, a causa dei problemi con le comunicazioni, il Generale Kimsey attiva la bomba atomica per farla esplodere in superficie mentre nello spazio Harry, Chick, Sharp e Gruber hanno una violenta discussione, ma alla fine uniscono le loro forze e disattivano la bomba. I problemi non finiscono qui: Rockhound, colpito da demenza spaziale, usa un mitragliatore per il gusto di provarlo, rischiando di uccidere i membri del gruppo; inoltre Max, che stava continuando la trivellazione, si trova nei guai a causa di una sacca di idrogeno e, nonostante i tentativi di Harry per salvarlo, l’uomo perde la vita nell’esplosione del mezzo trivellatore. Senza i mezzi per continuare le operazioni, i superstiti informano la Terra che la missione è fallita: la notizia scatena disordini in varie città del mondo. In loro soccorso arrivano però a sorpresa Lev, Bear e A.J. che, nonostante varie peripezie, sono riusciti a raggiungere il resto del gruppo e a portare con loro un’altra trivella.
Rockhound viene legato sull’astronave affinché non combini altri guai e A.J. si mette subito al lavoro; con grande caparbietà, riesce ad arrivare agli 800 piedi di profondità che servono affinché la bomba riesca a spezzare in due l’asteroide. I componenti della missione, però, non hanno neppure il tempo di gioire: mentre A.J. cerca di liberare il buco da un tubo incastrato, una serie di esplosioni di idrogeno frantuma alcune zone dell’asteroide e uno dei frammenti colpisce e uccide Gruber. Inoltre si scopre che il timer della bomba è danneggiato e qualcuno dovrà restare per farla esplodere manualmente. Per evitare discussioni, si tira a sorte e il prescelto alla fine è proprio A.J. Harry lo accompagna, ma, approfittando di una distrazione del giovane, gli strappa il tubo dell’ossigeno, gli strappa di mano il detonatore e lo rimanda sullo shuttle: Harry prende quindi il posto di A.J. Prima di separarsi, Harry raccomanda A.J di prendersi cura di sua figlia, sostenendo di averlo sempre considerato come un figlio e che sarà felice che entrambi si sposino. Mentre l’equipaggio dello shuttle si prepara per il decollo, dà l’ultimo e struggente saluto alla figlia. Nonostante qualche problema, risolto in modo piuttosto comico da Lev, lo shuttle riesce a decollare, mentre sull’asteroide si manifestano altre esplosioni d’idrogeno, segno che ormai esso sta per raggiungere la Terra; queste raggiungono Harry, che viene sballottato e ferito, tuttavia, a una manciata di secondi dalla fine, riesce a far esplodere la bomba, salvando la terra. L’esplosione rimbomba su tutta la Terra e, risplendendo nel cielo, è il segno della riuscita di Harry. Una volta atterrati, i superstiti vengono accolti come eroi. Sharp si congratula con Grace per avere avuto un padre coraggioso, Chick trova ad attenderlo suo figlio e la moglie da cui aveva divorziato; Rockhound viene evitato dagli amici per l'”incidente” sull’asteroide, ma ritrova a consolarlo la spogliarellista incontrata prima della partenza. Durante i titoli di coda si possono vedere le immagini del matrimonio tra Grace e A.J.
Nella sequenza finale del film, un gruppo di caccia Thunderbirds vola in formazione “Missing man”, in onore e ricordo dei componenti della spedizione deceduti, un onore che si tributa solo agli eroi scomparsi in guerra o in missione.
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