En galen general (Sterling Hayden) är övertygad om att kommunisterna försöker förgifta Amerikas "värdefulla kroppsvätskor" och beordrar en kärnvapenattack mot Sovjetunionen. Hans rådgivare, överste Mandrake (Peter Sellers) kämpar för att få tag i en kod för att stoppa anfallet, USA:s president (Sellers igen) ringer Sovjets berusade statschef och hävdar att attacken bara är ett fånigt misstag, samtidigt som presidentens rådgivare, den f.d. nazisten och forskaren Dr Strangelove (Sellers ännu en gång), bekräftar att det finns en fruktad domedagsmaskin - ett hämndens verktyg designat av Sovjet för att ta kål på mänskligheten en gång för alla!