ニュー・メキシコの小さな村に落下した衛星を回収にいった陸軍の兵士たちは、村にふみ込んで一瞬息を呑んだ。あたり一面に住民の死体が転がっているのだ。一方、本部では、村の異常を伝える兵士の声が突然悲鳴に変わり、電話が切れてしまったため、急遽、非常体制をとり、待機していた4人の科学者を動員してワールドファイア計画を発動させた。4人はストーン博士（アーサー・ヒル）、ダットン博士（デイヴィッド・ウェイン）、ホール博士（ジェームズ・オルソン）の3人に、女性のルース・レービット博士（ケイト・レイド）を加えた、アメリカの最高権威であった。現地に飛んだストーンとホール博士は、住民たちの急死は、衛星の中の微生物が住民たちを襲ったためと断定したが、死者の血液を粉末状にするほど凝固させてしまう生物の正体は、見当もつかなかった。さらに不可解なのは、住民たちの中の2人だけが生存していたことである。地酒の好きな老人ジャクソンと、乳飲み児の2人だった。超近代的な研究所で、衛星と2人の生存者を研究資料に、博士たちの必死の研究が始まった。科学者はその微生物を“アンドロメダ・ストレイン”と名づけ、コンピューターを主にした各種装置を駆使して、アンドロメダの分析研究は着々と進められたが、依然、撲滅のための手掛かりは何もつかめなかった。ホール博士が医学研究員のミス・カレン（ポーラ・ケリー）と乳飲み児の反応検査をしていたとき、突然ランプがつき、けたたましい“汚染”のアナウンスが所内を流れた。汚染したのはダットン博士の研究室で、ダットンはガラス越しにストーン博士に励まされながら真青な顔をしていた。ホールは、今までの研究結果から、地酒を浴びるほど飲んでいた老人の酸性と、1日中泣きづめの乳飲み児のアルカリ性の相反する2つが、彼らをアンドロメダの魔手から救ったと直感していた。彼はダットン博士の研究室の酸素供給をとめ、ダットンに激しく呼吸させるようにした。ホールの博打は成功し、ダットンは一命をとりとめた。しかし、直後に今度は研究所の自爆装置が作動し始めた。汚染が規定以上に達すると、自動スイッチがはいり、5分後には研究所が核爆発で吹っ飛ぶように設計されていた。地下1階にある自爆装置を解除するため、ホールはキーを持って向かった。しかし作動と同時に各階のドアが自動的に閉まり、ホールは管制室にいるストーン博士の指示に従いながら、中央室空洞（コア）を登って任務を果たさねばならなかった。困難な作業であったが、ホールはレーザー光線に頬を焼かれながらも、やっとのことで辿りつき、間一髪で自爆装置を解除した。