发明家、科学家兼宇航员的瑞德·理查德博士长期奋斗的科学目标即将成梦想成真，他将担任太空先锋飞往宇宙风暴的中心，一心造福人类的他希望此行可以揭开人类基因码的秘密。然而大多数政府官员建议减少瑞德的历史性太空计划的科学基金。无奈瑞德只好接受老校友兼情敌维克多·冯·杜姆(一位新晋成为亿万富翁的高科技企业家)的财政援助。瑞德这次太空任务的成员包括他最要好的朋友宇航员本·格林姆，苏·斯通(冯·杜姆遗传研究专家和瑞德的前女友)，苏·斯通鲁莽的弟弟飞行员约翰尼·斯通，以及项目赞助人冯·杜姆，五个人一起踏上了太空探险的征程。实验的开始阶段一切平安无事，直到太空组员接近风暴中心时，意外发生了。瑞德发现了一个飞行速度的误算，随后的几分钟之内，不幸发生在他们身上。空间站被狂暴的宇宙射线吞没，并彻底转变了组员的基因，他们的DNA已经无法恢复到过去，他们的未来从此改变。返回地球后，全体组员的症状马上显露出来，但没想到他们的出生入死竟给每个人带来了意想不到的超能力。瑞德获得的能力是延展和扭曲自己的身体，随意改变成自己可以想象的任意形状。作为小队的领导者，他得到外号奇幻先生。苏·斯通变成了隐形女，她能够让自己的身体隐形，并发出强大的保护力场，约翰尼成了霹雳火，他可以让火焰迅速吞没身体，并能按自己的意愿到处飞行。最后是本·格林姆，他的奇特改变是最令人震惊的，他变成了通身遍布橘黄色岩石，具有超强力量的石头人。瑞德、苏、约翰尼和本四人组成了特别行动团队：神奇四侠，利用各自的超能力帮助全世界。眼下，神奇四侠既要全力阻止毁灭钢眼博士(铁面版的冯·杜姆)的邪恶计划，还要承受成为超级明星后所带来的名人压力。