1973年のある日。アメリカのカリフォルニア海岸から一キロ離れた海上に、国籍不明の宇宙ロケットが落ちた。そのカプセルは、急報を受けたアメリカの陸・海軍の手で収容されたが、中から現れたのは、三人の猿人コーネリアス(R・マクドウォール)、ジーラ(K・ハンター)の夫のマイロ(S・ミネオ)だった。彼等は軍基地に収容されたが、その後すぐに、ロサンゼルス動物園の付属病院に入れられた。そこで調査に当たった動物心理学者ディクソン博士(B・ディルマン)と女医ステファニー(N・トランディ)を善良な人であることを知った三人の猿人は、自分たちが、最終爆弾で滅亡する未来の地球からタイム・トラベルで逃れてきたことを語った。その直後、マイロは隣の檻にいたゴリラに殺されてしまうが…。