A feltaláló, asztronauta és tudós dr. Reed Richards (Ioan Gruffudd) közel jutott ahhoz, hogy élete álma valóra váljon: űrexpedíciót vezet egyenesen egy kozmikus vihar közepébe. Azt reméli, hogy az út során fényt deríthet az emberi genetikus kód titkaira, s ezzel az egész emberiség javát szolgálhatja. Amikor a kormány megvonja tőle a támogatását, nagy riválisa, Victor Von Doom (Julian McMahon), a milliárdos iparmágnás a segítségére siet. Von Doom anyagi hozzájárulásának köszönhető, hogy nem hiúsul meg Reed terve.Reed csapatában helyet kap legjobb barátja, Ben Grimm asztronauta (Michael Chiklis), volt barátnője és Von Doom kutatásainak jelenlegi igazgatója, Sue Storm (Jessica Alba), valamint a nő öccse, Johnny Storm pilóta (Chris Evans). Az adományozó Von Doom sem akar kimaradni a nagy kalandból, ezért ő is csatlakozik a csapathoz. Az utazás eleinte teljesen eseménytelenül telik, ám Reed egyszer csak észreveszi, hogy a számításokba hiba csúszott, és a kozmikus vihar gyorsabban közeledik a vártnál - perceken belül el is éri őket. Az űrállomást beborítja a kozmikus sugárzás örvénylő felhője, és ez életre szóló következménnyel jár a legénység minden tagjára nézve. A sugárzás megváltoztatja a DNS-üket és ezzel az egész jövőjüket...