Po długich zmaganiach udaje się ostatecznie wezwać bombowce do powrotu, z wyjątkiem jednego. Maszyna, którą dowodzi major „King” Kong została uszkodzona przez rakietę przeciwlotniczą i nie odebrała kodowanego sygnału powrotu. Amerykanie informują stronę radziecką o jej celu i wokół niego zostaje zgromadzona potężna obrona przeciwlotnicza – jednak samolot ma wyciek paliwa i nie może do niego dotrzeć, dowódca postanawia więc zbombardować pierwszy lepszy obiekt. Major Kong siedzi okrakiem na bombie, zmagając się z zaciętym mechanizmem zwalniającym. W pewnym momencie bomba zostaje uwolniona, i major, wymachując swym kowbojskim kapeluszem i pokrzykując, spada wraz z nią ku zagładzie.
W ostatnich scenach filmu kluczową rolę odgrywa szalony były nazistowski naukowiec – tytułowy doktor Strangelove, który po zakończeniu II wojny światowej pozostaje na usługach rządu Stanów Zjednoczonych (bohater oparty przede wszystkim na postaci Wernhera von Brauna i innych uczonych objętych operacją „Spinacz”). Próbuje przekonać zgromadzonych, że posiadają środki na ocalenie małej liczby ludzi.