Megan Leavey, jeune marine en manque de repères, se porte volontaire pour intégrer l'unité cynophile du corps des Marines après une altercation qui menace de compromettre sa carrière militaire naissante. Associée au chien de guerre Rex, un berger allemand au tempérament difficile, elle développe progressivement avec lui un lien exceptionnel forgé par la confiance mutuelle. Ensemble, ils sont déployés en Irak où leur binôme s'illustre à de nombreuses reprises dans la détection d'explosifs, sauvant ainsi la vie de nombreux soldats. Lorsque leur service prend fin, Megan doit mener un dernier combat acharné pour obtenir le droit d'adopter Rex et de le ramener définitivement auprès d'elle.