En , La Seconde Guerre Mondiale fait rage. En Angleterre, dix jeunes aviateurs américains s'apprêtent à prendre l'air à bord du bombardier B117 baptisé le 'Memphis Belle': une forteresse volante chargée de bombes. Pour cet équipage, cette 27ème mission est aussi la dernière. S'ils en reviennent, ce sera pour eux le retour au pays en héros. Mais s'ils échouent, ils savent que Memphis Belle sera pour eux leur dernière demeure !