Une guerre atomique a apparemment détruit la plupart, sinon la totalité, de la civilisation humaine, laissant la Terre contaminée par des retombées radioactives. La seule exception apparente est un canyon isolé, entouré de falaises contenant du plomb, dans lequel l'ancien commandant de la marine américaine Jim Maddison vit avec sa fille Louise dans une maison qu'il a stockée avec des fournitures en prévision d'une telle une apocalypse. Louise est fiancée, mais son fiancé a disparu.
Dans cet abri antibombe naturel, des survivants trébuchent, qui se trouvaient par hasard à l'intérieur du canyon lorsque la guerre a éclaté. Après avoir initialement refusé de les admettre, Jim cède lorsque sa fille fait appel à son humanité. Parmi les survivants se trouvent un géologue, Rick e spécialise dans l'extraction d'uranium ; et un couple Tony et Ruby qui étaient en route pour San Francisco.
Les survivants s'interrogent pour savoir si les retombées radioactives se dissiperont, et si oui, si elles le feront avant que la pluie ne vienne laver ce qui se trouve dans l'atmosphère pour tomber sur Terre, contaminant l'abri. Une deuxième menace se présente sous la forme d'un monstre mutant, hideusement irradié, qui semble déterminé à tuer tout ce qu'il rencontre, mais ne consomme que des créatures contaminées par les retombées.
Tony, bien qu'apparemment charmant et serviable, révèle bientôt son véritable caractère et ses intentions d'écarter les autres hommes afin qu'il puisse avoir les deux femmes pour lui-même. Profitant de ses disputes, le monstre kidnappe Louise. Il la lâche ensuite dans un petit lac, où il a visiblement peur d'entrer. Rick attaque la créature, mais elle s'enfuit alors qu'il commence à pleuvoir. En suivant la créature qui se désagrège sous la pluie, ils se rendent compte que la créature est le fiancé disparu de Louise. Tony, après avoir poignardé Ruby à mort après avoir réalisé qu'il voulait être avec la jeune Louise, vole alors le pistolet de Jim. Il attend tranquillement de tendre une embuscade à Rick quand il reviendra avec Louise. Mais , alors que Tony vise, Jim sort un deuxième pistolet et tue Tony.
Jim expire lentement d'un empoisonnement aux radiations. Il révèle que la pluie est sans rayonnement et éliminera toute la contamination restante, rendant le monde sûr pour s'y aventurer à nouveau. Alors qu'il meurt, Jim révèle également qu'il a entendu les voix d'autres survivants à la radio. Après la pluie, Rick et Louise, les deux survivants du groupe d'origine, marchent main dans la main hors du canyon. Le carton "Fin" laisse la place à "Le commencement".
Par conséquent, DAY THE WORLD ENDED n'est pas aussi spectaculaire que son titre et son affiche voudraient nous le faire penser. Le film se développe surtout autour des conflits humains entre les survivants, confinés dans une petite maison et quelques rares extérieurs. Fatalement, les palabres sont souvent envahissantes. Corman utilise alors quelques ficelles techniques auxquelles il aura ensuite souvent recours pour animer la réalisation de scripts trop bavards : pour la moindre scène de dialogue, il glisse quelques mouvements d'appareil, multiplie astucieusement les changements d'échelle et diversifie les angles de prises de vue, de façon à dynamiser une séquence en principe peu excitante. Qui plus est, l'interprétation est globalement très compétente, et ne donne pas l'impression d'avoir affaire à un casting au rabais. Hélas, des longueurs se font tout de même bien sentir. Alors que le script semble promettre des développements sur des mutations atomiques, ceux-ci n'interviennent réellement que dans les dix dernières minutes du film et l'essentiel du métrage se compose d'un huis-clos pas inintéressant, mais globalement bien lent.
DAY THE WORLD ENDED semble s'inscrire très nettement dans le courant de la science-fiction angoissée de l'Amérique des années 1950. On y voyait alors souvent des expérimentations atomiques provoquer des mutations effroyables, aussi bien chez les animaux (les fourmis avec DES MONSTRES ATTAQUENT LA VILLE) que chez les humains (de L'HOMME QUI RÉTRÉCIT au FANTASTIQUE HOMME-COLOSSE). Mais ce film se penche avant tout sur l'angoisse provoquée par l'idée de la fin du monde et de l'humanité. Cette thématique est présente de longue date dans le cinéma fantastique, mais il s'agissait, jusqu'aux années 50, des conséquences de catastrophes naturelles (frôlement de la Terre par une comète, par exemple, envisagé, entre autres, par LA FIN DU MONDE d'Abel Gance) ou de guerres traditionnelles (la civilisation est jetée à bas par un tel conflit dans LA VIE FUTURE de William Cameron Menzies).