Zweiter Weltkrieg im eher ruhigen Südatlantik: Der amerikanische Zerstörer "USS Haynes" hat plötzlich Radarkontakt zu einem feindlichen U-Boot. Die Mannschaft ist verunsichert, weil Murrell, der neue Kapitän, das Kommando erst vor kurzem übernommen hat. Doch rasch zeigt sich, dass Murrell - wenn nötig - ein gewiefter Taktiker und harter Knochen sein kann. Das Duell, das mit einer Salve Wasserbomben beginnt, ist aber so schnell nicht entschieden, denn Murrell gegenüber steht der erfahrene U-Boot-Kapitän Von Stolberg; ein Haudegen, der von diesem Krieg nichts hält, aber trotzdem bereit ist, seinen Auftrag zu Ende zu bringen. Durch geschickte Manöver gelingt es Von Stolberg immer wieder, dem amerikanischen Kriegsschiff zu entkommen. Zwischen den beiden Kommandanten kommt es zu einem nervenaufreibenden Kampf, der mit brutaler Härte und strategischer Kälte geführt wird. Beide Kapitäne wissen, dass der nächste Zug im gegenseitigen Belauern und Zuschlagen der letzte sein könnte. Je länger das Duell dauert, desto größer wird der Respekt für den anderen. Und umso unerbittlicher wird offenbar, dass die Aufgabe im Töten des Gegners besteht. Während die "USS Haynes" allmählich an die Grenzen ihrer Feuerkraft gerät, bereitet das deutsche U-Boot einen erneuten Gegenschlag vor. "Duell im Atlantik" basiert auf dem gleichnamigen Kriegsroman von Denys Arthur Rayner, der selbst im Zweiten Weltkrieg Kommandant war. Regisseur Dick Powell nahm sich jedoch die Freiheit, in wesentlichen Punkten vom Buch abzuweichen, unter anderem gestaltete er ein überraschendes Ende.