Écrite par Diane Warren, cette ballade rock puissante contraste avec le style habituel d'Aerosmith. Avec ses paroles romantiques et sa mélodie envoûtante, elle raconte l'histoire d'amour entre les personnages de Grace Stamper (Liv Tyler) et A.J. Frost (Ben Affleck) dans le film. La chanson a rencontré un immense succès commercial, atteignant la première place du Billboard Hot 100 aux États-Unis et dans plusieurs autres pays. C'était la première fois en 28 ans de carrière qu'Aerosmith obtenait un single n°1, leur permettant de conquérir une nouvelle génération de fans.
Le clip vidéo
Le clip réalisé par Francis Lawrence entremêle des images du groupe interprétant la chanson avec des scènes cultes du film Armageddon. On y voit notamment Liv Tyler, la fille du chanteur Steven Tyler, dans le rôle de Grace pleurant le départ de son père (Bruce Willis) pour sa mission spatiale. Les séquences du groupe jouant devant la navette Freedom et accompagné d'un orchestre sont particulièrement marquantes, ajoutant à l'aspect épique et émotionnel de la chanson. Avec "I Don't Want to Miss a Thing", Aerosmith a signé l'un des plus grands tubes de sa carrière, devenu indissociable de la bande originale du film catastrophe Armageddon.