Desesperada, a bela Susan Winter decidiu partir rumo ao México com uma missão: descobrir o paradeiro de seu noivo, Bruce Barton, desaparecido desde que o avião em que ele viajava sofreu um acidente. Na jornada, vão ao lado dela o rico Martin Melville, interessado no urânio presente no local, Russ Bradford e o piloto Lee Brand. O problema é que, antes de chegar, o avião cai e os quatro ficam presos em um vale isolado, altamente radioativo e habitado por formas de vida mutantes.
