イギリス秘密諜報局のケネス・オーブリー(フレディ・ジョーンズ)が、ソ連が最新鋭の戦闘機ミグ31を完成させ、近々政府首脳を前にテスト飛行をする、という情報を入手、NATO側がこの情報を基にミグ31の奪取作戦を展開することになった。そのミグ31を操縦し奪い去る任務がベトナム戦で活躍したミッチェル・ガント(クリント・イーストウッド)に課せられた。暗号名ファイヤーフォックスと名付けられたこの戦闘機は、最高速度マッハ6、アンチ・レーダー・システムを持ち、思考誘導兵器装置を装備するといった驚異的なジェット機で、NATO側がこれに匹敵する戦闘機を開発する場合、最低でも10年以上かかるというのだ。輸出代理業者になりすましてガントがモスクワのシェレメティエボ空港に降り立つ。