Les Américains ont réussi à placer sur Mars un appareil spatial qui transmet des observations par radio. L'appareil est cependant détruit peu après son arrivée. Fielding, le savant qui a dirigé l'opération, s'en va alors passer quelque temps avec sa famille dans une villa de Beverly Hills. Des événements étranges s'y produisent: Fielding, sa femme et ses enfants sont témoins d'apparition de doubles d'eux-mêmes. Fielding apprend de l'un de ces personnages qu'ils sont des Martiens venus sur la Terre pour empêcher la réussite de voyages ultérieurs sur leur planète. Le savant engage alors une lutte désespérée contre ces envahisseurs d'un autre monde qui disposent de pouvoirs extraordinaires.