De mystérieuses particules venues de l'espace arrivent sur Terre. A San Francisco, la scientifique Elizabeth Driscoll, employée au ministère de la Santé, cueille une fleur étrange et tente en vain de l'identifier. Elle se confie à son collègue Matthew Bennell. Dans les jours qui suivent, comme si l'humanité était victime d'une épidémie inconnue, de plus en plus de personnes affirment ne plus reconnaître leurs proches.