É um evento catastrofico, quando um reator nuclear fica sem controle.
Hipoteticamente isto aconteceria porque o núcleo do reator aquece a temperaturas extremas, ao ponto de fundir a própria base onde está montado e afundar no solo, derretendo tudo o que encontra abaixo de si, atravessando todo o planeta e chegando até a china. Daí o nome.
Durante uma reportagem em uma usina nuclear na Califórnia, a repórter Kimberly Wells (Jane Fonda), presencia um acontecimento incomum e aparentemente irregular. Richard Adams (Michael Douglas), seu cinegrafista, filma sem autorização o incidente, que estivera perto de resultar em uma tragédia. A partir daí, fica claro um esquema, tanto por parte do governo como por parte da emissora, para tentar encobrir o acontecido pois, se o caso viesse à tona, a usina seria fechada, o que significaria um prejuízo de vários milhões de dólares. Kimberly e Richard iniciam, então, uma investigação e recebem uma grande ajuda de Jack Godell (Jack Lemmon), um engenheiro da usina.