パナマ運河は19世紀末にフランスが開削を試みたものの失敗し、アメリカ合衆国が建設に乗り出そうとしていた。1903年7月に大学を卒業した青山は、広井勇の紹介状を携えて単身渡米。広井の紹介状の宛先はコロンビア大学教授W. H. バー（William Hubert Burr）で、バーは米国政府のパナマ運河工事委員会（Isthmian Canal Commission）の委員でもあった。パナマ運河の工事再開を待ちながら、バーの紹介で鉄道会社に測量員として勤務し、測量の腕を磨きながら英語で仕事をする環境に適応。1904年6月よりパナマ運河工事委員会に採用され、パナマ運河開削工事に従事する。青山は、パナマ運河建設に携わった唯一の日本人である。採用当初は末端の測量員であり、2年間はジャングルに分け入りマラリアにも罹患する過酷な測量を経験している。勤勉さと手腕を高く評価された青山は、測量技師、設計技師と昇進、技術者としてガトゥン閘門の重要部分（側壁など）の設計を担当、ガトゥン工区の副技師長に昇進した。しかし、パナマ運河の完成を見ることなく、1911年11月に帰国の途に就く（休暇として帰国し、帰国後に辞表を提出した）。これには日露戦争後にアメリカにおいて日本への警戒や外国人排斥運動が高まった影響もあり、新聞にはスパイではないかとの疑いも書かれたという。
主人公のナダ（ネイダ）は、しがない肉体労働者。世は貧富の差が激しく、失業者があふれている。家がないナダはフランクに誘われて労働者仲間のボロ家（キャンプ地）に仲間たちと一緒に泊めてもらうことになり、そこで何気なくテレビを見はじめたが、画面には贅沢な消費生活にどっぷりつかった女性の映像が流れている。ところが受信映像がふいに乱れたと思ったら、正規の放送局の映像とは思えない乱れた電波が画面に映りはじめ、その映像に現れた男がこんなことを言い始めた。「我々の暮らしている世界は人工的な仮眠状態にされています。あるグループが信号が発信されているのを発見したのです。彼らは抑圧的な社会を作り上げているのです。彼らの目的は皆の意識をなくすことです。彼らの目的は人々を欲に目をくらませ、物質主義者にしたてあげることです。彼らは自分たちが生きるために我々を眠りこけさせ、欲に狂わせている。我々は“奴隷”にされているのです」映像が消えるとナダの近く座っていた男がなぜかそわそわと立ち上がり出てゆく。ナダは不審に思い、気づかれないようにその男についてゆく。男は近所の教会堂の中に入ってゆく。"自由教会"という名の教会で普段から賛美歌が聞こえてきていた。ナダは気づかれないようにこっそりとその教会堂に足を踏み入れる。賛美歌が聞こえていたのは人の声ではなく、録音テープで流している不思議な教会であった。その教会堂の隣室では人々が何やら議論をしていた。ナダは壁に隠された収納スペースがあり、そこにダンボール箱がいくつも入っていることに気づく。ナダはとりあえず教会から退散した。不思議な教会のことが気になったナダは後日もその教会堂を外から観察しつづけた。するとナダのいるキャンプ地に突然に武装警官の集団が襲いかかった。翌日ナダが教会堂に行ってみると人が誰もいなくなっていた。ナダは隠し収納部屋があったことを思い出す。ナダはそこからダンボール箱をひとつ持ち去った。街の横丁にたどりつきそのダンボール箱を開けると中には黒いサングラスがぎっしりとつまっていた。そのうちのひとつを手にとると残りはダンボール箱のままゴミ箱に捨てた。何気なくそのサングラスをかけて街をブラブラと歩き始めた。すると街の景色が何やらいつもと違って見える。宣伝の平凡な写真の看板やカリブ海旅行の看板をメガネを通して見ると、「命令に従え」「結婚して、出産せよ」と書いてある。サングラスを通して見ると、雑誌にも新聞にもテレビ放送でも「消費しろ」「考えるな」「眠っていろ」「権力に従え」などの不気味な命令文に満ち満ちているのが見える。しかも街中の裕福そうな人々の大半は骸骨のような恐ろしい顔をしたエイリアンだった。エイリアンが人間に擬態をしていたのだ。このサングラスはエイリアンの本当の姿およびエイリアンらが作り出している洗脳信号を見抜くことができるサングラスだったのだ。すると突然、警官がナダに襲いかかってきた。サングラスを通して見ると、その警官もエイリアンである。実は既に地球にはエイリアンが溢れており、政府の中枢もテレビ局にもエイリアンが人間に擬態をして入り込んでいて人間は彼らに支配されていたのだ。人間達はニセの現実の中に生かされていたのだ。ナダたちはエイリアンたちに対して戦う決意を固め行動を開始した。やがてホリーという女性と知り合い、彼女のことが気にかかったナダは真実を告げようとするがエイリアンたちに阻まれて退却を余儀なくされた。ホリーはその場に遺されたサングラスに視線を落とす。同じ労働者だったフランクに真実を告げようとするが彼は拒絶。ナダは殴り合いの末フランクを説得し、エイリアンによる支配階級に反旗を翻すべくサングラスの製造者たちを突き止め、彼らレジスタンスに合流。途中で真実を知ったホリーも一向に加わる中、レジスタンスのアジトがエイリアンにより襲撃を受け半壊。ナダとフランクは命からがら脱出する。エイリアンたちは特殊な電波を発信することで自身を人間に見せていた。そのアンテナを破壊すればエイリアンたちは正体を暴かれ人類に知らしめることができる。レジスタンスの生き残りとしてアンテナを破壊しようとするナダたちだったが、そこへひょっこりと知り合いの浮浪者が現れる。貧相だった彼は黒のスーツに身を包み整髪も済ませ、いかにも上流階級といった格好になっていた。彼はエイリアンと取引をして仲間に加わり、その恩恵を受けたのだった。ナダとフランクも仲間になったと思った浮浪者はビル内に案内するが、途中で反撃され捨て台詞を残してテレポートで姿を消した。そのまま屋上を目指すナダとフランク。そこへホリーが合流するが、彼女は突然フランクの頭を撃ち抜いた。既に彼女はエイリアンの手先に成り下がっていたのだ。アンテナを破壊しようとするナダに銃を向けるホリー。しかし、ナダは隠し持っていた銃を取り出してホリーを銃殺。アンテナの破壊に成功したが直後、駆けつけたエイリアンによってナダも撃たれてしまう。茫然と夜空を見上げる中、アンテナによる擬態が機能しなくなり、ニュースキャスターや評論家、テレビ俳優等の社会に溶け込んでいる様々なエイリアンたちが次々と正体を暴かれていき、人々は狼狽を隠せず、騒ぎ立てるのだった。