Sudah lebih dari 30 tahun sejak Pete "Maverick" Mitchell lulus dari sekolah elit penerbang tempur Top Gun. Kini, ia adalah seorang kapten Angkatan Laut Amerika Serikat yang dikenal sebagai pilot uji coba berbakat. Meski punya segudang prestasi, sikap keras kepala dan pemberontaknya membuat Maverick tak pernah naik pangkat. Saat Laksamana Muda Chester "Hammer" Cain berencana menghentikan proyek pesawat hipersonik bernama "Darkstar", Maverick nekat menguji pesawat itu hingga menembus batas kecepatan Mach 10.

Hasilnya? Pesawat hancur total, tapi ia berhasil membuktikan kemampuan luar biasanya. Berkat bantuan dari Laksamana Tom "Iceman" Kazansky, teman sekaligus rival lamanya yang kini memimpin Armada Pasifik AS, karier Maverick pun masih terselamatkan. Ia ditugaskan kembali ke sekolah Top Gun di NAS North Island.

Tugas baru Maverick tidak main-main. Angkatan Laut harus menghancurkan fasilitas pengayaan uranium ilegal di negara asing sebelum sempat beroperasi. Masalahnya, lokasi target tersembunyi di bunker bawah tanah yang dijaga ketat oleh rudal SAM, pengacau GPS, serta jet tempur Su-57 dan F-14 Tomcat. Karena serangan dengan F-35 tidak mungkin dilakukan akibat gangguan GPS, Maverick membuat rencana alternatif: dua tim pilot menggunakan F/A-18E/F Super Hornet bersenjata bom laser. Tapi, alih-alih ikut bertempur, Maverick justru diminta untuk melatih para lulusan terbaik Top Gun agar bisa menjalankan misi berbahaya itu.

Namun, mampukah Maverick menyalurkan semangat nekatnya ke generasi baru pilot Top Gun, atau justru egonya akan menjadi penghalang terbesar dalam misi paling mematikan ini?