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里德·理查兹(迈尔斯·特勒饰)的科学梦想即将实现,他将飞往宇宙风暴的中心,揭开人类基因的密码。同行的还有,项目赞助人冯·杜姆(托比·凯贝尔饰)、博士的前女友苏珊·斯通(凯特·玛拉饰)、她弟弟约翰尼·斯通(迈克尔·B·乔丹饰)、宇航员本·格林姆(杰米·贝尔饰)。
不料飞船接近风暴中心时,由于计算错误,导致飞船被宇宙射线所吞没,大难逃生返回地球后,组员们的基因因宇宙射线的影响,发生了变异,他们具有了各个不同的超能力。
理查德、苏、约翰尼和本组成了“神奇四侠”,利用宇宙射线所赋予的超能力去打击黑暗势力、帮助世界。杜姆获得超能力后变身成为了“毁灭博士”,正在实施他的邪恶计划,神奇四侠出击维护世界和平