Les habitants du village britannique de Midwich perdent soudainement connaissance, tout comme toute personne entrant dans le village. L'armée établit un cordon autour de Midwich et envoie un homme portant un masque à gaz, mais lui aussi tombe inconscient et est tiré en arrière avec une corde. L'homme se réveille et rapporte avoir ressenti une sensation de froid juste avant de s'évanouir. Le pilote d'un avion de reconnaissance militaire est contacté et invité à enquêter. Lorsqu'il vole en dessous de 5 000 pieds, il perd connaissance et l'avion s'écrase. Une zone d'exclusion de cinq milles autour du village est établie pour tous les avions. Après environ quatre heures, les villageois reprennent conscience et tous ne semblent pas affectés.
Deux mois plus tard, toutes les femmes et filles en âge de procréer dans la zone touchée se révèlent enceintes, déclenchant de nombreuses accusations d'infidélité et de relations sexuelles extraconjugales. Les accusations s'estompent à mesure que l'on découvre le caractère extraordinaire des grossesses, avec des fœtus de sept mois apparaissant après seulement cinq mois. Toutes les femmes accouchent le même jour. Leurs enfants ont une apparence inhabituelle, notamment des yeux « saisissants », une construction et une couleur de cheveux étranges (blond platine) et des ongles inhabituellement étroits. À mesure que les enfants grandissent et se développent à un rythme rapide, il devient évident qu’ils entretiennent également un puissant lien télépathique les uns avec les autres. Ils peuvent communiquer entre eux sur de grandes distances, et à mesure que l’un apprend quelque chose, les autres aussi.
Trois ans plus tard, le professeur Gordon Zellaby (Sanders), dont la femme Anthea (Shelley) a donné naissance à l'un des enfants, assiste à une réunion avec les services secrets britanniques pour discuter des enfants. Là, il apprend que Midwich n'était pas le seul endroit touché ; des enquêtes de suivi ont révélé des phénomènes similaires dans d’autres régions du monde.
À trois ans, les enfants sont précoces, physiquement et mentalement l’équivalent d’enfants quatre fois plus âgés. Leur comportement est devenu encore plus inhabituel et frappant. Ils s'habillent impeccablement, marchent toujours en groupe, parlent de manière adulte et se comportent avec maturité, mais ils ne montrent ni conscience ni amour et font preuve de froideur envers les autres, ce qui amène les villageois à les craindre et à les éviter.
Les enfants commencent à démontrer le pouvoir de lire dans les pensées et de forcer les gens à faire des choses contre leur gré. Il y a eu un certain nombre de décès de villageois depuis la naissance des enfants, dont beaucoup sont considérés comme inhabituels, et certains citoyens pensent que les enfants en sont responsables. Ceci est confirmé lorsque les enfants sont vus en train de tuer un homme en lui faisant écraser sa voiture contre un mur, et encore lorsqu'ils forcent son frère suspect à se suicider.
Zellaby, dont le « fils » David est l'un des enfants, est d'abord impatient de travailler avec eux, essayant de leur enseigner tout en espérant en apprendre davantage sur eux. Les enfants sont placés dans un bâtiment séparé où ils apprendront et vivront. Tandis que les enfants continuent d'exercer leur volonté, Zellaby est informé que le gouvernement soviétique a tiré un obus nucléaire et détruit le village russe qui était le seul autre endroit sur Terre où vivaient encore de tels enfants.
Zellaby compare la résistance des enfants au raisonnement à un mur de briques et utilise ce motif comme protection contre leur lecture dans les pensées après que la nature inhumaine des enfants lui soit devenue claire. Il emmène une bombe à retardement cachée lors d'une séance avec les enfants et tente de bloquer leur conscience de la bombe en visualisant un mur de briques. David scrute son esprit, montrant pour la première fois une émotion (un étonnement). Les enfants parviennent finalement à briser le mur mental de Zellaby et à découvrir la vérité juste un instant avant que la bombe n'explose, tuant tout le monde dans la maison, y compris Zellaby. Anthea avec son frère Alan Bernard, que Zellaby avait envoyé au loin, reviennent et, à distance, regardent le bâtiment exploser et se.consumer dans les flammes.