1945년 일제강점기. 경성 반도호텔 악단장 ‘강옥’(황정민)과 그의 하나뿐인 딸 ‘소희’(김수안). 그리고 종로 일대를 주름잡던 주먹 ‘칠성’(소지섭), 일제 치하에서 온갖 고초를 겪어온 ‘말년’(이정현) 등 각기 다른 사연을 품은 조선인들이 일본에서 돈을 벌 수 있다는 말에 속아 군함도로 향한다. 하지만 그들이 함께 탄 배가 도착한 곳은 조선인들을 강제 징용해 광업소의 노동자로 착취하고 있던 ‘지옥섬’ 군함도였다.

영문도 모른 채 끌려온 조선인들이 해저 1,000 미터 깊이의 막장 속에서 매일 가스 폭발의 위험을 감수하며 노역해야 하는 군함도. 강옥은 어떻게 하든 일본인 관리의 비위를 맞춰 딸 소희만이라도 지키기 위해 온갖 수를 다하고, 칠성과 말년은 각자의 방식으로 고통스런 하루하루를 견뎌낸다. 한편 전쟁이 막바지로 치닫자 OSS 소속 독립군 ‘무영’(송중기)은 독립운동의 주요인사 구출 작전을 지시 받고 군함도에 비밀 잠입한다.

일본 전역에 미국의 폭격이 시작되고 일본의 패색이 짙어지자 광업소 소장은 군함도에서 조선인에게 저지른 모든 만행을 은폐하기 위해 섬 전체를 폭파하려고 한다. 이를 눈치 챈 무영은, 강옥, 칠성, 말년을 비롯한 조선인 모두와 군함도를 빠져나가기로 결심하는데…!

지옥섬 군함도, 조선인들의 목숨을 건 탈출과 일본군과의 최후의 대결전이 시작된다!