Frank Murphy er den bedste pilot i politiet, derfor er det ham, der får til opgave at teste det nyeste våben i kampen mod forbryderne - militærhelikopteren Blue Thunder. Blue Thunder er en flyvende fæstning med et avanceret overvågningssystem, der kan optage samtaler flere gader væk og se gennem vægge. Frank går i gang med at teste helikopteren med sin nye makker, Lymangood, men da de afprøver overvågningssystemet, kommer de til at overhøre en samtale, der afslører, at de, der står bag Blue Thunder, gemmer på nogle ubehagelige hemmeligheder. Hemmeligheder, der for alt i verden ikke må slippe ud til offentligheden. Pludselig er Frank og Lymangoods liv i fare!