Memphis Belle es uno de los bombarderos del ejército aliado más conocidos de la Segunda Guerra Mundial. Los diez jóvenes americanos que componen su tripulación, han sobrevivido a veinticuatro incursiones, y esperan recibir instrucciones para su última misión antes de volver a casa. Piensan que se tratará de algo sencillo, pero para su sorpresa, reciben la orden de bombardear Bremen, Alemania. Ésto supone un gran riesgo, y posiblemente alguno de ellos pierda la vida.