Film perang buatan sineas Amerika ini mengadopsi kisah nyata penyerangan angkatan udara Jepang atas pangkalan militer Amerika Serikat di Samudera Pasifik, Pearl Harbor. Dilanjutkan dengan serangan balasan Angkatan Laut Amerika Serikat ke Tokio yang dikenal sebagai Serangan Doolittle, serta pertempuran laut terbesar dalam sejarah Perang Pasifik di perairan Kepulauan Midway.
Film diawali dengan adegan pertemuan Laksamana Yamamoto (Etsushi Toyokawa) selaku atase militer Jepang di Amerika Serikat dengan Edwin Layton (Patrick Wilson) seorang atase Angkatan Laut Amerika Serikat. Keduanya berteman akrab dan sama sekali tidak mengharapkan perang yang melibatkan ke dua negara.
Namun politik dan semangat nasionalisme di kerajaan Jepang  akhirnya menyulut Perang Dunia II saat pada tahun 1942 Jepang menyerbu Tiongkok bersamaan dengan serbuan pasukan Jerman ke seluruh Eropa dibawah komando, Hitler. Dan serangan tiba-tiba Angkatan Udara Jepang atas Pearl Harbor benar-benar meluluh lantakan pangkalan militer Amerika Serikat di kawasan Pasifik dan membangunkan "singa tidur" Amerika Serikat yang semula tidak terlibat dalam Perang Dunia II. Ide serangan kilat atas Pearl Harbor adalah ide Yamamoto untuk mengalahkan Amerika Serikat.
Pemerintah Amerika Serikat segera menempatkan Laksamana Chester Nimitz (Woody Harrelson) untuk memimpin serangan balasan terhadap Jepang. Dalam menentukan strategi perang, Nimitz dibantu Layton seorang intelijen yang paham mengenai Jepang dan memiliki teman yang mampu memecahkan sandi-sandi komunikasi tentara Jepang.
Pesawat tempur Angkatan Laut Amerika Serikat gagal menebak keberadaan armada Angkatan Laut Jepang paska serangan ke Pearl Harbor, sehingga merubah strategi dengan melakukan serangan langsung ke Tokio. Serangan ini dipimpin Doolittle (Aaron Eckhart) dengan tujuan Tokio, bila bisa selamat berkumpul di Xuzhou, Tiongkok, atau mati di Laut China karena kehabisan bahan bakar. Serangan Doolittle berhasil mengejutkan warga Jepang, sebaliknya meningkatkan nyali dan moral tentara Amerika Serikat yang jatuh akibat kehancuran Pearl Harbor.
Film ini berbeda dengan film perang berjudul "Pearl Harbor" (2001) yang dibintangi Ben Affleck dan Josh Hartnett, karena lebih fokus pada peristiwa perang di Midway. Kejelian Layton untuk membaca arah armada Angkatan Laut Jepang dengan mempersiapkan serangan berikutnya  ke Midway ternyata berhasil menjebak armada Jepang dan membuat kemenangan telak bagi Amerika Serikat dalam empat hari dan berhasil merubah sejarah perang Pasifik. Jepang yang berencana menyerang Midway, justru diserang lebih dulu oleh pesawat tempur Angkatan Laut Amerika Serikat.
Karena keterbatasan armada Angkatan Laut Amerika Serikat di Pasifik yang kalah jumlah dari armada Angkatan Laut Jepang, baik kapal induk, kapal perusak, kapal selam maupun pesawat pembom, berakibat Angkatan Laut Amerika Serikat mengandalkan serangan udara yang dipimpin Wade McClusky (Luke Evans) untuk melawan pesawat tempur Jepang, dan pembom yang dipimpin Richard 'Dick' Best (Ed Skrein).
Film menggambarkan dengan detil pertempuran di Midway Juni 1942, termasuk tenggelamnya empat kapal induk Jepang termasuk yang dipimpin Laksamana Yamaguchi (Tadanobu Asano) yang tewas bersama kapalnya setelah menyelamatkan anak buahnya ke kapal induk yang dipimpin Laksamana Nagumo (Jun Kunimura).
Pesan yang ingin disampaikan melalui film ini adalah agar manusia sebaiknya mencegah perang, karena perang pasti akan menimbulkan korban, baik pihak pemenang maupun yang kalah.
