マーヴェリック(トム・クルーズ)は、天性の勘を頼りに無鉄砲で型破りな操縦を行うパイロット。彼の相棒は心優しいレーダー要員グース(アンソニー・エドワーズ)。二人はミラマー基地のエリート航空戦訓練学校(通称：トップガン）でドッグファイトの戦闘技術教育を受けることになった。訓練開始前に催された歓迎パーティで、マーヴェリックは宇宙航空物理学の女性教官チャーリー(ケリー・マクギリス)に一目惚れしてしまう―。