Juin 1944. Le major de l'US Army Jeff Pike (James Garner) est un officier dit Bigot, c'est à dire au courant du plan de débarquement allié en Europe. Ses chefs décident de l'envoyer à Lisbonne pour prendre contact avec un informateur menant double jeu avec les nazis et qui est intoxiqué par les Alliés, pour être sûr que le plan de diversion mis en place a fonctionné et que les Allemands croient à l'hypothèse d'un débarquement dans le Pas-de-Calais. Sur place, Pike est rapidement drogué dans un restaurant par des agents allemands et transporté, inconscient, en Allemagne. A son réveil, Pike est accueilli par le major Welter Gerber (Rod Taylor), dans ce qui semble être un hôpital de l'armée américaine, dans l'Allemagne occupée, après la fin de la guerre. Gerber annonce à Pike que la guerre a pris fin depuis six ans et qu'il est tombé dans un état d'amnésie...
36 Hours est inspiré d'une nouvelle de Roald Dahl écrite pendant la Seconde Guerre mondiale, en 1944 : Beware of the Dog, qui dans le roman concerne, cependant, un pilote britannique et non un officier américain (Dahl était lui-même, d'ailleurs, pilote de la RAF). Le film a été tourné en grande partie dans le parc national de Yosemite, en Californie.
C'est un film d'espionnage original avec une intrigue travaillée : même si l'on connaît d'entrée la manipulation dont est victime Pike, les moyens mis en place par les Allemands sont impressionnants -faux hôpital, faux journaux, moyens médicaux, matériel américain, dossier de Pike. Sans compter le major Gerber, psychiatre du soin du stress post-traumatique des soldats sur le front de l'est reconverti dans la manipulation des prisonniers pour les faire parler. C'est d'ailleurs le personnage le plus intéressant du film, convaincu de l'efficacité de sa méthode non-violente et pourtant tourmenté par la manipulation dont lui-même fait l'objet par les nazis. De la même façon, Eva Marie Saint incarne avec brio une déportée contrainte de participer à la mise en scène des Allemands.
Malheureusement le film casse rapidement l'illusion et Pike découvre assez vite qu'il est victime d'une supercherie. Au lieu de développer un jeu de dupes entre l'officier Bigot et les Allemands, le film dérive vers un scénario plus classique où Pike cherche à s'échapper en compagnie de la déportée qui lui a permis de découvrir le mensonge, face à la traque de Werner Peters, détestable en officier SS. James Garner fait figure de héros très conventionnel, GI banal dont la capture est compensée par la réaction de l'état-major allié. La fin du film est d'ailleurs en demi-teinte. A noter cependant la touche comique apportée par John Banner, garde-frontières allemand qui permet l'évasion de Pike en Suisse, et qui campe un rôle assez proche de celui qu'il retrouvera dans la série Papa Schulz qui commence peu de temps après le film.