Il se passe d'étranges phénomènes à Santa Mira, petite ville proche de Los Angeles. Un enfant fuit sa mère dont il crie qu'elle n'est pas sa mère. Une femme prétend que ses oncle et tante ne sont plus les proches parents qu'elle a connus et aimés, mais des étrangers qui ont pris leurs voix, leurs gestes, toutes leurs apparences. Le docteur Miles Bennell et son confrère, le psychiatre Dan Kauffman, accueillent ces manifestations avec un scepticisme qui se transforme très vite en inquiétude. En effet, Miles et ses amis Teddy et Jack Belicec découvrent un corps inanimé dont le visage, aux contours incertains, ressemble à celui de Jack. Plus tard, dans la terre du jardin des Belicec, le jeune docteur voit avec horreur d'immenses cosses s'entrouvrir et laisser deviner des formes humaines dont les traits évoquent des visages familiers et en particulier, celui de Becky Driscoll, sa fiancée. Miles comprend alors que les créatures auxquelles les cosses donnent naissance s'emparent des corps des habitants de Santa Mira durant leur sommeil. Pour lui et Becky commencent alors la lutte contre l'assoupissement et la fuite devant tous les habitants de la ville, y compris leurs amis, les Kauffman, les Belicec, maintenant habités par les êtres venus d'ailleurs. Becky succombe au sommeil et Miles la découvre, dans un dernier baiser, étrangère. Affolé, Miles tente en vain d'arrêter, pour les prévenir, des automobilistes en route pour Santa Mira d'où partent, vers d'autres villes, des camions chargés d'immenses cosses...