俄美两国策划一起反恐行动，派出特种部队擒获了掌握核武器的哈萨克王国独裁者伊万•雷迪克将军（JurgenProchnow饰）。数周后的庆功宴上，曾为越战老兵的美国总统詹姆斯•马舍尔（哈里森•福特HarrisonFord饰）针对恐怖分子和独裁政权发表了强硬而精彩的演说。莫斯科之旅圆满结束，总统一家及其政要乘空军一号返回美国，同行的还有艾格（加里•奥德曼GaryOldman饰）带队的俄罗斯媒体工作人员。安全人员百密一疏，艾格的真实身份是效忠于雷迪克将军的恐怖分子。飞机起飞后，艾格和同伴们劫持飞机，绑架美国政要及总统家人，只有詹姆斯侥幸逃脱。恐怖分子要求俄美释放雷迪克将军，而藏身空军一号中的詹姆斯则和这群匪徒展开殊死决斗……
美国和俄罗斯特种部队的联合行动抓获了拉狄克将军，他是哈萨克斯坦流氓新苏联政权的独裁者，该政权保留核武器并威胁发动战争。任务完成三周后，美国总统詹姆斯·马歇尔出席了在俄罗斯莫斯科举行的外交晚宴，期间他赞扬了这次行动，并坚称美国将不再与恐怖分子进行谈判。马歇尔和他的随行人员，包括他的妻子格蕾丝和女儿爱丽丝，以及他的几位内阁和顾问，准备乘坐空军一号回国。此外，新闻界人士也被邀请登上飞机，其中包括由叶戈尔·科尔舒诺夫（Egor Korshunov）领导的六名伪装成记者的拉德克忠诚者。
飞机起飞后，特勤局特工吉布斯（一名内奸）让科尔舒诺夫和他的手下获得了武器并袭击了飞机，杀死了许多其他安全和军事人员，然后将其余人员劫持为人质，其中包括格蕾丝和爱丽丝。马歇尔在科尔舒诺夫的手下追赶时被赶到货舱的逃生舱，但他们来不及阻止逃生舱弹出。科尔舒诺夫冲破驾驶舱并杀死了机组人员，险些阻止飞机紧急降落在德国拉姆施泰因空军基地。科尔舒诺夫驾驶空军一号飞往哈萨克斯坦的一个忠于拉德克的空军基地时， 一个F-15中队护送它。
殊不知，越战老兵、荣誉勋章获得者马歇尔没有使用吊舱，而是躲在货舱里，偷偷地观察效忠派。他秘密杀死了科尔舒诺夫的两名手下，并使用卫星电话与副总统凯瑟琳·贝内特联系，让他的工作人员知道他还活着并且在飞机上。科尔舒诺夫以为货舱里只是一名特勤局特工，于是联系贝内特并要求释放拉狄克，并威胁每半小时杀死一名人质。马歇尔和军事顾问制定了一个计划，欺骗科尔舒诺夫将空军一号带到较低的高度进行空中加油，为人质安全跳伞争取时间。当KC-10加油机与空军一号对接时，马歇尔帮助抓获另一名效忠者，并将人质护送至货舱，其中大多数人通过降落伞安全抵达。科尔舒诺夫发现了这一骗局，迫使空军一号断开与加油机的连接，导致燃油着火并摧毁了加油机；随之而来的冲击波扰乱了逃跑过程，科尔舒诺夫阻止了马歇尔、参谋长劳埃德·谢泼德、考德威尔少校和吉布斯逃跑。一些人质和被俘的效忠者在没有降落伞的情况下从飞机上坠落身亡。
在总统及其家人的控制下，科尔舒诺夫猛烈斥责马歇尔杀害他的部下，并迫使他联系俄罗斯总统彼得罗夫并安排释放拉狄克。国防部长沃尔特·迪恩敦促贝内特根据第 25 条修正案宣布总统无行为能力，从而推翻释放拉德克的决定，但贝内特拒绝了。当科尔舒诺夫和他的手下庆祝拉狄克获释的消息时，马歇尔挣脱了束缚并杀死了科尔舒诺夫和他剩下的追随者。马歇尔及时赶回来撤销了他的命令，而拉德克在试图逃跑时被枪杀。
马歇尔和考德威尔在F-15 的陪同下指挥飞机返回友方领空，但很快又被第二批乘坐MiG-29的拉德克忠诚者尾随。在战斗中，一名 F-15 飞行员为拦截导弹而牺牲；由此产生的爆炸损坏了飞机的尾部，飞机开始失去高度。呼号为 Liberty 24 的备用美国空军特种作战司令部MC-130E奉命前来提供帮助，并派遣伞降人员系绳以营救幸存者。马歇尔坚持首先转移他的家人和受伤的谢泼德。当只剩下一次转移的时间时，吉布斯暴露了自己的叛徒身份，杀死了考德威尔和最后一名伞兵。马歇尔和吉布斯争夺转运线的控制权；前者在最后一刻依附自己。当 MC-130E 飞行员将马歇尔拉到安全地带时，现已无法使用的空军一号坠入里海，吉布斯身亡。马歇尔及其家人安全后，自由 24 号在飞回安全地点时获得了空军一号的呼号。