2009年，雨中的海边小镇。仓本泉美（北川景子饰）拿着一封美国寄来的英文信，来此地寻找一个人。 寄信人的祖父，曾为美国海军驱逐舰效力，有过与日本作战的经历。但是，战争结束后，祖父一次也没有提起过关于那场战斗的回忆，参战时的东西也没有留下。祖父去世后，他在祖父的遗物中，找到了一份珍藏着的二战时代的手写乐谱，上面有泉美的祖母有泽志津子（北川景子饰）的签名。 泉美渴望了解过去，于是，她前去拜访唯一一位曾与祖父并肩作战的倖存者铃木（铃木瑞穗饰）。海边的展望台上，泉美终于见到这位老人。

铃木的记忆飘向远方，“我们已经尽了全力。与仓本舰长一起的那两周，令我一生难忘”。泉美朝着下着雨的大海望去，时间回到了64年前，那是1945年8月，大海一片蔚蓝。第二次世界大战末期，沖绳东南部海域。为切断美国海军燃料补给路线，日本海军出动了以I-77为首的最后的潜水舰队。当时的日本，战局日益恶化，美国登入迫在眉睫，此次作战可以说是最后的防卫。 I-77舰长仓本孝行（玉木宏饰），与一同作战的I-81舰长有泽义彦（堂珍嘉邦饰），是海军学校的好友，还是有泽的妹妹志津子的恋人。此次出征，不知归期，志津子在仓本出航前，交给他一封手写乐谱，一支名为《盛夏的猎户座》的曲子。

《盛夏猎户座》是一部描绘海战的战争影片，它的原型其实是1957年的美国二战片《海底喋血战》。《海底喋血战》最大看点在于德国潜水艇与美国驱逐舰一对一的攻防战。在深海的极限环境中游走出击的潜水艇，顶着鱼雷攻击追讨看不见敌人的驱逐舰，人与人之间不同信念的对撞交织在惊心动魄的战术较量之中，不仅精彩而且动人。
拍出一部类似题材的杰作是该片製作方的起点和愿望。在调查资料时，日本海军I-58潜水艇舰长桥本以行进入了人们的视线。I-58曾在二战末期击沉美国巡洋舰“印第安那波利斯号”，桥本因此而出名，而製作方感兴趣的不是史实，而是桥本作为一个人、作为一名舰长的人格魅力。在战争局势恶化，“一亿玉碎”之说动摇人心之时，被赋予重任的桥本头脑依然保持着冷静，他基于科学根据，就雷达的必要性和相关设备开发向上层提出建议，一旦出击便根据自己判断选择最适当的战术。此外，桥本对一百名船员都仿佛家人般的亲切，他以守护船员的生命为己任，直到最后都没有出动自杀式鱼雷“回天”。
製作组和桥本以行的儿子一起走访了中村松弥水雷士等原I-58的船员，了解潜水艇中的起居和桥本的为人，此外，他们还走访了RO-50潜水艇的今井梅一舰长、I-156潜水艇的细谷孝至航海长等退役军人收集资料。以桥本以行为原型的影片主人公——I-77舰长仓本孝行的形象鲜明了起来。
接着，製作组又来到美国，和参加过二战的老兵交谈。与仓本针锋相对又惺惺相惜的美国驱逐舰舰长迈克·斯图瓦特也有了雏形。

製作组读到了池上司写的小说《雷击深度19.5》。小说讲述了I-58与“印第安那波利斯号”的对决，高潮部分的奇袭策略让製作组大为惊叹，决定将该小说作为电影的蓝本。
然而“印第安那波利斯号”是9800吨级的巡洋舰，潜水艇无法与之形成一对一的格局。为了追求真实，电影将对战的一方改成了二战中的确与日本潜艇对垒过的1200吨级驱逐舰。

《盛夏的猎户座》是一部二战影片，讲述日本海军潜水艇海战美军驱逐舰的故事。该片的看点自然是男主角玉木宏，虽然该片不乏知名人士的加盟，却实实在在的是一部让玉木宏耍帅的电影。（搜狐网评）

《盛夏的猎户座》以二战为舞台，讲述潜水艇-77的一干人员同甘共苦的故事。舰长仓本带着一乾船员为了生存努力奋斗，和以往的战争片有着本质的区别。（新浪网评）