O filme se passa na fictícia Santa Mira, Califórnia, local de trabalho do médico Dr. Miles Bennell (Kevin McCarthy), que ali viveu toda a sua vida. Depois de se ausentar por alguns meses, o doutor retorna ao seu consultório e ainda a caminho de casa, é surpreendido pelos vários pedidos de consulta comunicados pela sua recepcionista. Logo a seguir, ele quase atropela um garoto que fugia desesperado de sua casa. A tia do menino diz ao doutor que ele fugira de casa pois repentinamente começou a desconhecer sua mãe. O médico estranha, pois sua recepcionista havia lhe dito que uma das pessoas que queriam consultar com ele, também dizia que um tio "não era ele". Para maior estranheza, no dia seguinte muitos dos pacientes desmarcaram a consulta, dizendo que estavam bem. Ele também vai a casa do "tio" que causara a desconfiança da mulher, mas não nota nada de errado com ele, seu velho conhecido. E a mulher também parece bem.
Apesar dos alertas, o doutor não dá a devida atenção aos fatos pois nesse momento reencontra uma antiga paixão da sua vida, Becky Driscoll (Dana Wynter), que está divorciada. Ele também está na mesma situação e os dois reatam o antigo namoro.
Mas o doutor não tem muito tempo para cortejar sua nova namorada, pois as coisas estranhas não param de acontecer na cidade. Até que um de seus amigos encontra um corpo sem impressões digitais dentro de casa. Não demora muito e ele descobre o mistério: uma silenciosa invasão alienígena.
Na cena final, entre os carros em movimento na estrada, Miles corre, avisando o mundo que "eles estão invadindo, estão chegando, e vocês serão os próximos!"