理查德博士（尤安•格瑞福德 Ioan Gruffudd 饰）的科学梦想即将实现！他将飞往宇宙风暴的中心，揭开人类基因的密码。同行的还有，项目赞助人冯•杜姆（朱利安•麦克马洪 Julian McMahon 饰）、宇航员本•格林姆（麦克•切克里斯 Michael Chiklis 饰）、博士的前女友苏•斯通（杰西卡•阿尔芭 Jessica Alba 饰）以及她弟弟约翰尼•斯通（克里斯•埃文斯 Chris Evans 饰）。
不料，飞船接近风暴中心时，由于计算错误，导致飞船被宇宙射线所吞没！大难逃生返回地球后，组员们的基因因宇宙射线的影响，发生了变异，他们具有了各个不同的超能力。
理查德、苏、约翰尼和本组成了“神奇四侠”，利用宇宙射线所赋予的超能力去打击黑暗势力、帮助世界。杜姆获得超能力后变身成为了“毁灭钢眼博士”，正在实施他的邪恶计划。神奇四侠出击了！