Eine Gruppe von fünf Astronauten will unter der Leitung des berühmten Wissenschaftlers Victor von Doom im All die Theorien zur Evolution erforschen. Doch ein kleiner Fehler führt plötzlich zu einem dramatischen Zwischenfall, der nicht nur die Crew, sondern auch Victor von Doom für immer verändert. Wieder auf der Erde, entdecken sie nach und nach, dass sie alle über übermenschliche und fantastische Fähigkeiten verfügen. Auch Victor, der allerdings nun seine neue Macht als gefährlicher Dr. Doom einsetzt, um die Erde zu beherrschen. Nun liegt es an den Fantastischen Vier, die Welt zu retten und vor dem bösen Dr. Doom zu befreien.

Der idealistische Wissenschaftler Reed Richards/Fantastic, dessen verführerische Ex Susan Storm/Invisible Woman, ihr draufgängerischer Bruder Johnny, die menschliche Fackel und der verlässliche Ben Grimm/The Thing haben ein ziemliches Problem am Hals. Die Vier erwischten nämliche bei ihrem Job als Astronauten zuviel kosmische Strahlung und besitzen nun übermenschliche Kräfte. Die allerdings kommen im Kampf gegen ihren Ex-Auftraggeber, den Super-Bösewicht Doctor Doom zum Einsatz, denn Doom hegt finstere Pläne.