En 1954, une unité française en patrouille pendant la première guerre d’Indochine est prise en embuscade par les forces du Viet Minh. Le commandant vietminh Nguyen Huu An ordonne à ses soldats de « tuer tous ceux qu’ils envoient, et ils cesseront de venir ».
Onze ans plus tard, les États-Unis combattent la guerre du Vietnam. Le lieutenant-colonel de l’armée américaine Hal Moore est choisi pour former et diriger un bataillon. Après son arrivée au Vietnam, il apprend qu’une base américaine a été attaquée et reçoit l’ordre de lancer ses 400 hommes à la poursuite de l’ennemi et d’éliminer les assaillants nord-vietnamiens bien que les services de renseignement n’aient aucune idée du nombre de troupes ennemies. Moore dirige une unité de cavalerie aérienne nouvellement créée dans la vallée d’Ia Drang. Après avoir atterri, les soldats capturent un soldat nord-vietnamien et apprennent de lui que l’endroit où ils ont été envoyés est en fait le camp de base d’une division vétéran de l’armée nord-vietnamienne de 4 000 hommes.
En arrivant dans la zone avec un peloton de soldats, le 2nd Lt. Henry Herrick repère un éclaireur ennemi et court après lui, ordonnant à ses soldats réticents de le suivre. L’éclaireur les attire dans une embuscade, qui se solde par la mort de plusieurs hommes, dont Herrick et ses subordonnés. Les membres survivants du peloton sont encerclés et coupés du reste du bataillon. Le sergent Savage prend le commandement, appelle l’artillerie et utilise le couvert de la nuit pour empêcher les Vietnamiens de déborder leur position défensive.
Pendant ce temps, avec les hélicoptères qui déposent constamment des unités, Moore parvient à sécuriser les points faibles avant que les Nord-Vietnamiens ne puissent en profiter. Bien qu’elle soit piégée et désespérément inférieure en nombre, la force principale américaine parvient à tenir les Nord-Vietnamiens à l’aide de l’artillerie, des mortiers et des héliportages de fournitures et de renforts. Finalement, Nguyen Huu An, le commandant de la division nord-vietnamienne, ordonne une attaque à grande échelle sur la position américaine.
Au point d’être débordé par l’ennemi, Moore ordonne au premier lieutenant Charlie Hastings, son contrôleur aérien avancé, d’appeler « Broken Arrow », qui est un appel à tous les avions de combat disponibles pour aider et attaquer les positions ennemies, même celles proches de la position des troupes américaines parce qu’une position est débordée et ne peut plus être défendue. Les avions attaquent avec des bombes, du napalm et des mitrailleuses, tuant de nombreuses troupes PAVN et Viet Cong, mais un incident de tir ami entraîne également la mort d’Américains. L’attaque nord-vietnamienne est repoussée, et les soldats survivants de la section coupée de Herrick, dont Savage, sont sauvés.
Pendant ce temps, de retour aux États-Unis, Julia Moore est devenue la chef des épouses américaines qui vivent sur la base. Lorsque l’armée commence à utiliser des chauffeurs de taxi jaune pour livrer les télégrammes qui informent les proches parents de la mort des soldats au combat, Julia assume personnellement cette responsabilité émotionnelle à la place.
Les troupes de Moore se regroupent et sécurisent la zone. Nguyen Huu An planifie un assaut final sur les Américains et envoie la plupart de ses troupes pour mener l’attaque, mais Moore et ses hommes les dépassent et s’approchent du centre de commandement ennemi. Avant que les gardes du camp de base puissent ouvrir le feu, le major Bruce « Snake » Crandall et d’autres hélicoptères de combat attaquent et détruisent ce qui reste de la force ennemie. N’ayant plus de troupes à appeler, Huu An ordonne rapidement l’évacuation du quartier général.
Ayant atteint son objectif, Moore retourne à la zone d’atterrissage des hélicoptères pour être récupéré. Ce n’est qu’après avoir évacué tout le monde (y compris les morts et les blessés) du champ de bataille qu’il s’envole hors de la vallée. Un peu plus tard, Nguyen Huu An et ses hommes arrivent sur le champ de bataille pour ramasser leurs morts. Il affirme que les Américains vont « penser que c’était leur victoire. Ainsi, cela deviendra une guerre américaine ».
À la fin du film, on apprend que la zone de débarquement est immédiatement revenue aux mains des Nord-Vietnamiens après le départ des troupes américaines par avion. Hal Moore a poursuivi la bataille dans une autre zone de débarquement, et après près d’un an, il rentre sain et sauf auprès de Julia et de sa famille. Ses supérieurs le félicitent d’avoir tué plus de 1 800 soldats de l’armée nord-vietnamienne et du Viet Cong. Un Moore plus âgé visite le mémorial de la guerre du Vietnam et regarde les noms des soldats tombés à Ia Drang.