Le film se déroule durant la seconde guerre mondiale en 1943, sur une base aérienne de bombardiers Boeing B-17 en Angleterre. Le capitaine Buzz Rickson (Steve McQueen) est un pilote arrogant. Quand une mission de bombardement sur les abris de sous-marins de Kiel est abandonnée en raison des nuages qui recouvrent les objectifs, Rickson ignore l'ordre de faire demi-tour, plonge sous les nuages et accomplit la mission. Mais il en résulte la perte d'um bombardier du groupe et de tout son équipage. Rickson s'épanouit dans les combats et la destruction qui lui apportent une aura qu'il n'a jamais connue en tant de paix. Après une mission de largage de tracts de propagande, il exprime son mécontentement par des passages en rase-mottes sur l'aérodrome au retour de la mission. Son commandant tolère ses insubordinations répétées parce qu'il est le meilleur pilote du groupe de bombardiers. Les reconnaissances ont par exemple montré que lors de la mission sur Kiel le groupe de Rickson a effectivement détruit ses objectifs. Même si le médecin de la base hésite à qualifier Rickson de héros ou de psychopathe. Cependant, l'équipage de Rickson lui fait toute confiance à cause de son expérience, et notamment son copilote le Lieutenant Ed Bolland (Robert Wagner).
Lors d'une fête entre deux missions, Rickson et Bolland rencontrent une femme, Daphné Caldwell (Shirley Anne Field). Même si elle est attirée par les deux pilotes, elle juge rapidement Rickson pour ce qu'il est. Elle tombe amoureuse de Bolland, même si elle se doute qu'il rentrera aux Etats-Unis à la fin de son tour de service.
Au contraire de Rickson, Bolland hait la guerre. Il finit par ne plus comprendre Rickson, son arrogance et sa dureté. Rickson pousse son navigateur, le sous-lieutenant Marty Lynch (Gary Cockrell) à demander son changement d'équipage, car il remet en question ses ordres et son comportement. Peu après son changement, Marty Lynch est tué au combat après que son B-17 très endommagé ait atterri sur le ventre. Et Bolland en fait le reproche à Rickson.
Alors que l'équipage approche de la fin de son tour de 25 missions, Rickson se rend chez Daphné à Londres après le départ de Bolland reparti vers la base. Il essaie de la séduire et même de la violer, mais finalement y renonce. Rickson compte se rengager pour un second tour de service, tandis que son rival rentrera chez lui. Daphné rejette ses avances, mais Rickson tente de faire croire le contraire à Bolland.
Enfin, lors d'une des dernières missions, le B-17 est gravement touché. Un moteur est arrêté avec l'hélice en drapeau. Un membre d'équipage, le Sergent Sailen (Michael Crawford), meurt de ses blessures. Sur le chemin du retour, Rickson ordonne à l'équipage de sauter en parachute. Bolland ne veut pas l'abandonner, mais Rickson le pousse hors de l'avion. Il tente de ramener l'avion à sa base, mais manquant d'altitude, il s'écrase contre les falaises de Douvres.