El Dr. Reed Richards, es un científico que se encuentra al frente de un viaje al espacio exterior. Allí, espera conseguir develar los secretos de los códigos genéticos de los seres humanos en beneficio de la humanidad.
La tripulación de Reed para la misión está formada por su mejor amigo, el astronauta Ben Grimm; por Sue Storm, la directora de investigación genética de Von Doom y antigua novia de Reed; y por el impulsivo hermano menor de Sue, el piloto Johnny Storm. En compañía del benefactor Von Doom, los cuatro parten para la exploración de sus vidas.
Pero cuando la misión experimental al espacio fracasa, los cuatro tripulantes son mutadas debidos a rayos cósmicos. Richards adquiere la habilidad de estirar su cuerpo y toma el nombre de Mr. Fantastic. Storm adquiere la capacidad de volverse invisible y crear campos de fuerza, llamándose La Mujer Invisible. Su hermano menor Johnny Storm gana la habilidad de controlar el fuego y pasa a llamarse El Hombre Antorcha. Y Ben Grimm se convertirá en una criatura tan fuerte como una roca y será El Hombre Mole.
Juntos, ellos usarán sus poderes únicos para explorar los aspectos extraños del mundo y para frustrar los diabólicos planes del Doctor Doom.