3. juni 1944. I en skov i Bayern har nazisterne bygget et amerikansk militærhospital for at lokke hemmeligheder ud af bortførte fjender. Det sker ved, at personalet taler engelsk og bilder 'patienterne' ind, at krigen er slut og vundet af de allierede.

Den senest ankomne er efterretningsofficeren major Jefferson Pike (James Garner), en af de få personer, som ved alt om den kommende invasion i Nordfrankrig. Han er blevet bedøvet i Lissabon og bragt bevidstløs til hospitalet, og da han kommer til bevidsthed, får han at vide, at han lider af hukommelsestab og har været indlagt på hospitalet i årevis, og nu vil man gerne høre, hvad han kan huske om krigen.

En forklædt Wehrmacht-psykiater, major Walter Gerber (Rod Taylor), får til opgave at lokke værdifuld viden om den forestående invasion ud af Pike. SS overvåger ham nøje og har givet ham en frist på 36 timer, og skulle han fejle, vil det gå ham ilde. Hans sygeplejerske Anna Hedler (Eve Marie Saint) er en tidligere kz-fange , som vil gøre hvad som helst for ikke at blive sendt tilbage til Auschwitz. 

'36 timer' er fermt instrueret af George Seaton efter et manus af blandt andre Roald Dahl. Den intelligente historie suppleres af godt skuespil, og filmen er i modsætning til de fleste andre tresserproduktioner sort-hvid, hvilket giver den en dokumentarisk atmosfære.

En spændende ting, der kan sagtens kan ses den dag i dag