四位原本过着平凡生活的年轻人，被传送到一个危机四伏的宇宙时空，四人的外貌身形都发生了巨大的变化，并拥有了强大而独特的超能力：“神奇先生”（迈尔斯·特勒 Miles Teller 饰）的身体能屈能伸，“隐形女”（凯特·玛拉 Kate Mara 饰）拥有变透明的能力，“霹雳火”（迈克尔·B·乔丹 Michael B. Jordan 饰）可以喷火飞天，“石头人”（杰米·贝尔 Jamie Bell 饰）肤如岩石无坚不摧，他们组成了“神奇四侠”。 “神奇四侠”需要学习，并善用他们的超能力，并肩作战以抵御外敌，保护即将遭敌军破坏殆尽的地球家园，意想不到的是，他们所要对抗的竟是昔日挚友。

在解决了“毁灭博士”后，“神奇四侠”已经逐渐适应了新的身份，队员们的生活亦过得有滋有味 。里德（艾恩·格拉法德 Ioan Gruffudd 饰）和苏珊（杰西卡·阿尔芭 Jessica Alba 饰）终于步入婚姻教堂，然而，正当婚礼进行到一半时，突然狂风大作，一道银色闪电在天空闪过。里德忙叫“霹雳火”（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰）追上去看过究竟，熟料“霹雳火”完全不是对方对手，里德的担忧变成了现实：新的敌人出现了――“银影侠”（道格·琼斯 Doug Jones 饰）。世界各地开始灾难不断。通过调查，苏珊发现“银影侠”只不过受“行星吞噬者”所迫，帮其在宇宙寻找可供其吞噬的星球，今次的目标正是――地球！“神奇四侠”又出动了，这次能否帮助可怜的“银影侠”、成功挽救地球？

科学家博士里德带领的团队乘坐宇宙飞船正在靠近外太空宇宙风暴的中心，飞船瞬间之内被狂暴的宇宙射线吞没，这些强辐射瞬间改变了队员的DNA，同时也改变了他们的生活。在队员们回到地球之后，他们逐渐地发现自己身体产生的神奇变化：里德的身体可以变成他能想象到的任何形状，所以被命名为神奇先生；他的女朋友苏珊·斯通获得了隐身的能力，同时能控制和发动强大的力场，因此被叫做隐形女；苏珊的弟弟乔纳森·斯通获得了控制火的能力，能够用火包裹住身体并发动攻击，所以被叫做霹雳火；本·格瑞姆周身肌肉都膨胀成橘红色的岩石，力大无穷，他的新名字就叫做石头人。就这样，四个拥有超人能力的人组合成一个超级英雄团队“神奇四侠"，利用自己的能力帮助遇到困难的人，同时也阻止毁灭博士的邪恶计划，但和其他默默无名的英雄不同，他们在对抗越来越危险的威胁世界和平的阴谋的同时，他们也成为了世界上最著名的超级英雄，这带给这个超人家庭带来难以想象的巨大压力。