À l'issue d'un voyage expérimental, quatre astronautes sont soumis à des radiations cosmiques et se transforment en supers-héros dotés de pouvoirs extraordinaires. Reed Richard (Mr Fantastic), le leader du groupe, homme élastique à ses heures, Sue Storm, La Femme invisible, Johnny Storm (La Torche), dont le corps est fait de flammes, et Ben Grimm (La Chose), personnage essentiellement constitué de pierre. Ils vont devoir unir leurs forces pour déjouer les plans du maléfique Docteur Doom.