Действие фильма происходит в июне 1941 года, накануне начала Великой Отечественной войны. Советскому флоту становится известно о диверсиях, которые осуществляет в Черном море немецкая подводная лодка, маскирующаяся под торговое судно. Немцы сигналят проезжающим мимо торговым судам сигнал «SOS», а когда судно приближается, то выпускает по нему торпеду. Советские моряки решают противодействовать диверсантам. Навстречу немецкой подлодке отправляется военный корабль «Вятка», замаскированный под торговое судно. «Черный ястреб» — военный фильм, съемки которого начались до начала войны, а продолжились в уже оккупированной Одессе, под постоянными бомбежками.