Astronauci, superbohaterowie, międzynarodowe sławy.

Wynalazca, astronauta i naukowiec dr Reed Richards (Ioan Gruffudd "Król Artur") zdaje sobie sprawę, że jego największe marzenie bliskie jest spełnienia. Reed staje na czele ekspedycji, która wyruszy na spotkanie kosmicznej burzy. Ma nadzieję, że dzięki wyprawie uda mu się rozszyfrować zagadki kodu genetycznego człowieka, a zdobytą w ten sposób wiedzę wykorzystać dla dobra całego rodzaju ludzkiego.

Gdy rząd obcina Reedowi niezbędne fundusze, historyczna ekspedycja staje pod znakiem zapytania. Chcąc nie chcąc dr Richards przyjmuje pomoc swego rywala z czasów studiów, Victora Von Dooma (Julian McMahon serial TV "Will i Grace"), przemysłowca-miliardera.

Załogę Reeda tworzą: jego najlepszy przyjaciel, astronauta Ben Grimm (Michael Chiklis serial TV "Świat gliniarzy"); Sue Storm (Jessica Alba "Sin City - Miasto grzechu"), była dziewczyna dr. Richardsa i szefowa badań genetycznych Von Dooma oraz jej nieobliczalny młodszy brat, pilot Johnny Storm (Chris Evans "Komórka"). Wraz ze swym dobroczyńcą, Victorem Von Doomem, załoga wyrusza na wyprawę, jaka trafia się raz w życiu...

Początkowo ekspedycja przebiega bez najmniejszych niespodzianek... do chwili, gdy Reed przekonuje się, że źle obliczył szybkość nadciągającej burzy. W ciągu kilku minut stację kosmiczną ogarniają burzowe obłoki promieniowania kosmicznego, które powodują zmiany genetyczne u członków załogi. Ich DNA zostaje nieodwracalnie zmienione... podobnie jak ich przyszłość.

Po powrocie na Ziemię nieuchronne zmiany dają o sobie znać. Reed nabywa niezwykłej mocy, która pozwala mu dowolnie zmieniać kształt ciała. Staje na czele grupy i przybiera imię "Mr. Fantastic". Sue staje się Niewidzialną kobietą - potrafi znikać na zawołanie i emitować potężne pola siłowe. Johnny zostaje Ludzką pochodnią: przekonuje się, że potrafi latać i stawać w płomieniach, które nie wyrządzają mu najmniejszej krzywdy. Ben przechodzi najdziwniejszą przemianę - staje się pomarańczową, przypominającą żywą skałę, obdarzoną nadludzką siłą istotą zwaną "Stworem".

Wspólnie postanawiają obrócić nieszczęśliwy wypadek w tryumf i obronić mieszkańców Nowego Jorku przed dr. Doomem, który stał się człowiekiem o stalowych oczach i żelaznej pięści, a teraz dąży do przejęcia władzy nad światem.