Santa Mira, une petite ville de Californie. Un jeune médecin, Miles Bennell, et son confrère psychiatre, le docteur Kauffman, constatent des changements étranges dans le comportement de leurs concitoyens.
Surpris par une tempête, des gangsters en fuite se réfugient dans une cabane, dans une station de sports d'hiver du Dakota du Sud. Mais près de leur repère réside un monstre qui terrifie toute la ville.
Le docteur John Holden, un savant américain, se rend à Londres afin de mener l'enquête sur la mort de son collègue, le professeur Harrington. Ce dernier avait fait part de ses soupçons concernant le Dr Karswell, qu'il pensait lié à des forces démoniaques. Holden se rend vite compte que ces doutes n'étaient pas fantaisistes.
En 1954, au Nouveau-Mexique, le désert d'Alamogordo devient le théâtre de meurtres inexpliqués qui intriguent le FBI. Le shérif Ben Peterson mène une enquête qui débouche sur un nid de fourmis géantes nées de tests nucléaires expérimentés par les États-Unis des années auparavant. La nourriture s'amenuisant dans leur zone de vie, les fourmis se dirigent vers la ville...
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