Top Gun: Maverick si conclude con Maverick che si riconcilia con Rooster dopo aver completato la missione di distruzione della base nemica. Nel frattempo, il pilota ha iniziato una nuova relazione con l’ex fidanzata Penny Benjamin.
30 anni dopo aver conseguito il brevetto alla scuola Top Gun, Pete Maverick Mitchell (Tom Cruise) è un pilota collaudatore di numerosi aerei per l’aeronautica militare statunitense, nonché Capitano di vascello della Marina. Grazie alla mediazione del suo amico Tom Iceman Kazansky (Val Kilmer), ha sempre goduto di una certa protezione, sebbene abbia più volte rifiutato la promozione ad ammiraglio. Dopo aver impedito la chiusura del programma Darkstar, Maverick viene incaricato dal contrammiraglio Cain (Ed Harris) di ritornare alla scuola Top Gun, poiché alla Marina è stata affidata la missione di distruggere un impianto non autorizzato per l’arricchimento dell’uranio.
Incaricato dal viceammiraglio Simpson (Jon Hamm) di addestrare un gruppo di neo diplomati al combattimento aereo, Maverick è costretto ad addestrare anche Bradley Rooster Bradshaw (Miles Teller), figlio del suo ex compagno Goose, alla quale aveva negato l’accesso all’accademia dopo aver promesso a sua madre di non diventare pilota. Ignaro della promessa fatta, il ragazzo ha covato nel corso degli anni un forte risentimento nei confronti dell’amico di suo padre, poiché ne ha ostacolato la carriera militare. Inoltre, egli è in aperta rivalità con Jake Hangman Seresin (Glen Powell), un compagno di corso alquanto spericolato.
Riunitosi con la sua ex fidanzata Penny Benjamin (Jennifer Connelly), Pete è riluttante all’idea di ostacolare ancora la carriera del ragazzo, anche se questo dovesse mandarlo a compiere una missione pericolosa. Poco prima che Iceman muoia a causa di un tumore, Maverick si reca dal suo ex rivale per chiedergli consiglio. E lui lo sprona ad andare avanti. Rimosso dall’incarico, il pilota viene esortato da Penny ad effettuare un’impresa rischiosa: dimostrare a tutti che la missione è possibile. Una volta effettuato un volo di prova, rispettando tutti i parametri originali, Maverick viene nominato caposquadra. Dopo aver distrutto con successo l’impianto, le squadre di Pete e Bradley vengono intercettate dalle torrette nemiche, cosa che spinge Maverick stesso a sacrificare il proprio aereo per proteggere Rooster.
Dopo aver salvato il suo mentore da un elicottero Mi-24, il ragazzo si schianta con il suo aereo. Raggiunto Maverick, i due rubano un F-14 Tomcat per darsi alla fuga, distruggendo due caccia nemici. Salvati in extremis da Hangman, il gruppo torna alla base. Ottenuto il rispetto del viceammiraglio ed essersi riconciliato con Rooster, Maverick è pronto ad iniziare una nuova vita insieme a Penny.
