A U.S.S. Enterprise está em manobras de treino e o Almirante James T. Kirk parece resignado com o facto de esta poder ser a sua última missão. Contudo, um incidente na Estação Espacial Regula One revela o regresso de Khan, um velho inimigo de Kirk, disposto a destruir a Terra para se vingar.
Como resultado de testes nucleares, formigas mutantes gigantescas e ferozes aparecem no sudoeste do deserto americano e uma equipa de entomologistas, formada por pai e filha, junta forças com o agente da polícia estatal que descobre a sua existência, um agente do FBI e, eventualmente, o exército americano para erradicar a ameaça, antes que se espalhe pelo continente e pelo mundo.
O filme retrata uma guerra fictícia entre as forças da OTAN e o Pacto de Varsóvia que rapidamente se transforma em uma troca em grande escala de mísseis nucleares entre os Estados Unidos e a União Soviética. A maior parte da atividade se concentra nos moradores de Lawrence - Kansas e Kansas City, Missouri, bem como vários fazendas situadas ao lado de silos de míssil nuclear.
O primatologista Davis Okoye é um homem solitário que partilha um laço indestrutível com George, um gorila extraordinariamente inteligente que Okoye tem criado desde o seu nascimento. Mas uma experiência genética que corre tremendamente mal transforma este primata dócil numa criatura furiosa e gigante. A situação piora quando se descobre que existem outros animais igualmente afetados por esta mutação. Enquanto estas novas criações de predadores-alfa atravessam a América do Norte, destruindo tudo o que encontram no seu caminho, Okoye junta-se a um desacreditado engenheiro genético para criar um antídoto, enquanto se defronta num campo de batalha em constante mudança, não só para evitar uma catástrofe global, mas para salvar a temível criatura que foi, outrora, sua amiga.
Brocas radioativas do Exército Britânico em uma remota base escocesa atraem uma entidade subterrânea radioativa, de natureza desconhecida, que desaparece deixando dois soldados gravemente queimados pela radiação... e um profundo buraco na terra. Outras pessoas que encontraram com a "coisa" durante a noite sofrem da mesma forma, e com o aumento da gravidade; parece que a criatura é capaz de "absorver" radiação de qualquer fonte, crescendo mais e mais. O que será isso?? Como você destroi uma coisa que se "alimenta" na energia?
Transformados em super-heróis após sobreviverem a um acidente no espaço, o Quarteto Fantástico tenta reconciliar os seus poderes, responsabilidades e relações enquanto família disfuncional. Ultrapassando os problemas pessoais, eles juntam forças para derrotar o Dr. Destino, a personificação metálica maléfica do seu ex-patrocinador traiçoeiro.