Zu Richards’ Crew für die riskante Mission gehören sein bester Freund, der Astronaut Ben Grimm (
Michael Chiklis), außerdem Reeds Ex-Freundin Sue Storm (
Jessica Alba) die von Dooms genetisches Forschungsprogramm leitet, sowie Sues hitzköpfiger jüngerer Bruder und Pilot Johnny Storm (
Chris Evans). Mit Victor von Doom an Bord begeben sich die vier Abenteurer auf eine fantastische Reise, die keiner von ihnen je vergessen wird. Die Mission verläuft ohne Probleme, bis Reed entdeckt, dass man sich bei der Geschwindigkeit des sich nähernden Sturms verrechnet hat. Innerhalb von Minuten hat das galaktische Ereignis sie erreicht und die Raumstation wird von Wolken mit kosmischer Strahlung eingehüllt, die die Crewmitglieder genetisch mutieren lassen. Von diesem Zeitpunkt an ist die DNS der Astronauten unwiderruflich verändert ... wie auch ihre Zukunft.
Nach der Rückkehr auf die Erde zeigen sich die Auswirkungen der Strahlung schnell. Reed kann seinen nun hyperelastischen Körper scheinbar grenzenlos strecken, in jede erdenkliche Form bringen und erhält als Anführer des Teams den Namen "Mr. Fantastic". Sue kann sich als "Invisible Woman" unsichtbar machen und mächtige Kraftfelder erzeugen. Ihr Bruder Johnny wird als "Human Torch" bekannt, weil er seinen ganzen Körper in Flammen hüllen und jetzt sogar fliegen kann. Die schockierendste Mutation zeigt Ben: Er wird zu einer übermenschlich starken Kreatur mit einer steinernen Körperstruktur, die von nun an "The Thing" genannt wird.
Gemeinsam machen die Vier aus einer Tragödie einen Triumph, aus einer Katastrophe eine Koalition. Sie benutzen ihre einzigartigen und gewaltigen Kräfte, um die düsteren Pläne ihres nun mit stählernen Augen und eisernen Fäusten antretenden Gegners Dr. Doom zu sabotieren und die Menschen New Yorks vor jeder auftauchenden Bedrohung zu beschützen…