Ein Hobbyastronom entdeckt einen Asteroiden mit einem Durchmesser von ca. 1000 km, der geradewegs auf die Erde zusteuert. Sollte der Himmelskörper, dessen Größe in etwa dem US-Bundesstaat Texas entspricht, auf der Erde aufschlagen, würden die Auswirkungen des Aufschlags jedes Leben auf ihr auslöschen. Der NASA und ihrem Chef Dan Truman bleiben 18 Tage, um eine Lösung für dieses Problem zu finden. Die einzige Möglichkeit, die Erde vor dieser Katastrophe zu bewahren, ist eine Sprengung des Asteroiden von innen. Dazu muss ein Bohrteam zu ihm fliegen und dort ein rund 250 Meter tiefes Loch bohren, um anschließend einen nuklearen Sprengsatz darin zu zünden.
Truman kann den Ölbohrexperten Harry Stamper für dieses gewagte Unterfangen gewinnen. Der will jedoch nur mit seinen eigenen Männern arbeiten. Also werden die Ölbohrarbeiter in einem Crashkurs zu Astronauten ausgebildet und in zwei Teams unterteilt. Die erste Crew wird von Harry Stamper geleitet und fliegt im Spaceshuttle Freedom, die zweite Crew im Shuttle Independence führt A. J. Frost, Stampers Ziehsohn und Verlobter seiner Tochter Grace.
Zunächst fliegen die beiden Spaceshuttles zur russischen Raumstation Mir, um dort beim einzigen Besatzungsmitglied, dem Kosmonauten Lev Andropov, Treibstoff in Form von flüssigem Sauerstoff zu tanken. Wegen des schlechten Zustandes der Station kommt es während des Auftankens zu einer Explosion, in deren Folge die gesamte Raumstation zerstört wird. Die Crew kann jedoch rechtzeitig fliehen und bleibt unversehrt, ebenso wie Andropov, der sich auf die Independence retten kann.
Die Spaceshuttles machen sich auf den Weg zum Mond, um dessen Gravitation für ein Swing-by-Manöver auszunutzen und zum Asteroiden zu gelangen. Beim Anflug auf den Asteroiden wird die Independence durch mitfliegende Gesteinsbrocken getroffen und stürzt ab. Nur A. J., Andropov und Bear überleben, während Oscar, Freddy und die Piloten umkommen. Der Freedom gelingt es zwar, auf dem Asteroiden zu landen, jedoch verfehlt sie ihr Landeziel. Die Überlebenden der Independence machen sich mit ihrem Bohrfahrzeug zur Freedom auf. Dort kommen die Bohrarbeiten langsamer voran als erwartet. Da schließlich der Funkkontakt zur Erde abzubrechen droht, beschließt die US-Regierung, die Atombombe fernzuzünden. Der Protest Stampers stößt beim Shuttle-Piloten Sharp zwar zunächst auf Widerstand, er kann aber schließlich überzeugt werden und entschärft die Bombe. Als der Bohrkopf auf eine Gasblase trifft und ein Beben auf dem Asteroiden auslöst, wird das explodierende Bohrfahrzeug in den Weltraum geschleudert, wobei auch Max ums Leben kommt. Die gesamte Mission droht zu scheitern, doch kurze Zeit später erreichen A. J. und die anderen Überlebenden der Independence samt dem zweiten Bohrfahrzeug den Bohrplatz, und das Vorhaben kann fortgesetzt werden. Auch der Funkkontakt zur NASA wird über Satelliten verschiedener Staaten wiederhergestellt.
Als das Loch endlich tief genug ist, bemerken die Astronauten, dass der Zeitzünder nicht mehr funktioniert. Die Bombe muss also von Hand gezündet werden, und der Betreffende wird durch Stöckchenziehen ermittelt. Das Los fällt auf A. J. Frost. Als er sich auf den Weg macht, wird er von Stamper ausgetrickst, der A. J. retten und stattdessen sich opfern will. Während die verbliebenen Crewmitglieder mit der Freedom den Asteroiden verlassen, bereitet sich Stamper auf den Tod vor. In den letzten Momenten, bevor er auf den Auslöser drückt, denkt er an seine Tochter Grace. Die Bombe detoniert in einer auch von der Erde aus sichtbaren Explosion und sprengt den Asteroiden in zwei Teile. Während die beiden Asteroidenhälften den Planeten verfehlen, fliegen die Überlebenden als Helden zurück. A. J. und Grace heiraten in Anwesenheit der überlebenden Crewmitglieder; für Harry und die anderen Opfer der Mission sind bei der Trauung Stühle mit deren Porträts freigehalten.