Peter Venkman, Ray Stantz e Egon Spengler são três cientistas do paranormal do departamento de psicologia da Universidade de Columbia. Despedidos quando acabam as subvenções, abrem uma firma como caçadores de fantasmas. Inicialmente só têm despesas, mas eis que surge Dana Barrett, uma violoncelista que teve uma experiência assustadora no seu apartamento.

Um família é visitada por fantasmas, que inicialmente se manifestam apenas movendo objetos pela casa, mas gradativamente vão aterrorizando-os cada vez mais, chegando a sequestrar a caçula através do televisor. Os pais se desesperam e uma especialista em fenômenos paranormais sugere que eles busquem a ajuda de uma mulher com poderes mediúnicos.

Um massacre acontece numa casa abandonada deixando cinco estudantes mortos. Um polícia (Frank Grillo) e uma psicóloga (Maria Bello) vão investigar o caso, que ocorreu enquanto os jovens tentavam evocar fantasmas.