Jeune pilote de chasse hors pair, Pete «Maverick» Mitchell, élève d'une école aéronavale de haut niveau, a été très profondément marqué par la mort de son père, pilote mort au Vietnam. Parce qu'il est animé d'une irrésistible ambition, parce qu'il aime avant tout le risque et la performance, ses supérieurs le considèrent comme une tête brulée. Muté à la Fighter Weapon School de Miramar où s'entraîne l'élite de l'aviation de chasse, le «Top Gun», il se distingue par son esprit d'indépendance et arrive à se mettre à dos tous les autres élèves-pilotes. Il s'éprend de Charlie alias Charlotte Blackwood, astrophysicienne chargée des cours théoriques de combat.