Le film raconte l'histoire du pilote Maverick (Tom Cruise) et son co-pilote Goose (Anthony Edwards), qui sont envoyés à la prestigieuse école navale de Top Gun afin de perfectionner leurs compétences en arts aériens, communément appelée "Top Gun", où les meilleurs pilotes de chasse sont formés pour devenir des experts en combat aérien. À l'école Top Gun, Maverick se mesure à d'autres pilotes compétitifs, notamment son rival, Tom "Iceman" Kazansky (joué par Val Kilmer). Au milieu de la compétition acharnée, Maverick développe également une relation amoureuse avec Charlie Blackwood (jouée par Kelly McGillis), une instructrice civile de l'école.