Viis inimest saadetakse eksperimendi raames kosmosesse, kuid midagi läheb valesti. Üks neist muutub halvaks, ülejäänud neli "fantastiliseks".

Grupi juht, leiutaja Reed Richards (Ioan Gruffudd) saab võime enda keha oluliselt pikemaks venitada - ta võtab endale nimeks Hr. Fantastiline.

Tema tüdruksõber, Sue Storm (Jessica Alba), omandab võime end nähtamatuks muuta ning selle abil ka jõukaitse kilpe luua - tema nimeks saab Nähtamatu Naine.

Tema noorem vend, Johnny Storm (Chris Evans), suudab kontrollida tuld, end põlema panna ning jõu abil ka lennata - temast saab Inimtõrvik.

Kosmoselaeva piloot Ben Grimm (Michael Chiklis) muutub ülitugevaks kivist olendiks ning ta nimetab end Asjaks.

Need neli üritavad maailma vabastada enda endise meeskonnaliikme, Victor Von Doomi, hirmuvalitsusest - temast on saanud elektrilise jõuga Doktor Hukatus.