Den geniale fysikeren dr. Reed Richards er overbevist om at en evolusjon ble utløst for millioner av år siden på jordkloden av skyer av kosmisk energi i verdensrommet. Etter Reeds beregninger kommer disse skyene snart til å passere nær Jorden på nytt. Reed og hans venn Ben Grimm, som er astronaut, overtaler Reeds klassekamerat fra MIT, Dr. Victor Von Doom, til å la dem benytte en romstasjon som Von Doom Industries har i bane ute i verdensrommet, slik at de kan gjøre eksperimenter. Victor sier ja dersom han får ha full kontroll over eksperimentet og få det meste av fortjenesten. Han rekrutterer også den vakre genetikeren Susan Storm, som var Reeds kjæreste da de studerte sammen på MIT, og hennes bror Johnny Storm. Johnny er astronaut og hadde Ben som sjef på NASA, men blir sjefen til Ben på romferden. De reiser gjennom verdensrommet for å observere de kosmiske skyene, men skyene materialiserer seg lenge før beregningene tilsa at skyene skulle dukke opp. Da har Ben forlatt romstasjonen som ledd i forskningsarbeidet, og Reed, Susan og Johnny rykker ut for å redde ham. Victor på sin side blir igjen i romstasjonen, og skalker lukene for å beskytte seg selv mot stråling. Men de fire som befinner seg ute i verdensrommet blir utsatt for kosmisk stråling.