1970年、ロンドン郊外の森の中でUFOを目撃した三人の男女が謎の宇宙人に襲撃される事件が起きた。それから10年後、各国政府の協力で誕生した地球防衛組織シャドーが極秘のうちに活動を開始。シャドーのフリーマン大佐はUFOを追尾できる性能を持ったユートロニック装置の空輸任務につくが、それを妨害すべくUFOが奇襲をかけてきた。

テスト飛行中にUFOを目撃し、カメラで撮影したパイロットのフォスターは、スカイ1の攻撃によるUFOの爆発に巻き込まれて墜落。軍情報部のジャクソンと名乗る男はフォスターの話を錯覚だと決め付けるが、納得のできないフォスターは自ら手がかりを探し始める。

インターセプターのチーフパイロット、レイガン大佐が宇宙人の襲撃を受け、その妻ジーンが誘拐された。ムーンベースに復帰したレイガンだったがミスを犯し金星ロケット護衛の任務からはずされる。だが彼は代理となったフォスターを襲って無断で出撃、インターセプターでムーンベースに突っ込んできた!

宇宙のゴミが地球防衛の障害になると考えたストレイカーはそれらの一掃をヘンダーソン長官に進言するが、長官は莫大な費用がかかると猛反対。そんな時、ルナ宇宙艇が大気圏突入に失敗して爆発する事件が発生。果たして原因は宇宙のゴミなのか……?

ストレイカーは別れた妻ジェーンと暮らす息子ジョンに会い、久しぶりに楽しい時間をすごすが、その直後ジョンは車にはねられ重傷を負う。抗生物質アレルギーのジョンを救うため、ストレイカーはやむを得ずシャドーの輸送機でアメリカから新薬を運ぶことにした。しかし事情を知らないフリーマンは謎の電波の発信源を突き止めようと、その輸送機をアイルランドへ向かわせてしまう。

予知能力を持つクロックスレーは、シャドーの攻撃の巻き添えで妻を失う。シャドーを憎むクロックスレーは、その秘密を暴いた台本を送りつけてストレイカーをおびき出す。しかしクロックスレーのそうした感情の動きは、すべて宇宙人の精神操作によるものだった。

フォスターとクレイグ大尉の乗ったルナ宇宙艇が消息を絶ち、無事ムーンベースに帰還したものの二人の態度はそれまでと一変。クレイグはストレイカーを暗殺しようとして失敗、自爆する。フォスターもストレイカーに激しく反発し、ついには銃を突きつける。

大西洋で原因不明の沈没事故が多発し、一か月前に地球に侵入したUFOの仕業ではないかと考えたストレイカーは、自らスカイダイバーに乗りこんで出撃。UFOの撃破に成功したもののスカイダイバーは攻撃を受けて航行不能に陥ってしまう。

南太平洋で軍艦がUFOを撃墜したとの新聞記事が載り、パニックを恐れるストレイカーらは対策に苦慮するが、海軍は早々に誤認と発表した。その動きに不審を感じたストレイカーは調査を開始、提督の秘書がスパイとして宇宙人に利用されていたことを突き止める。しかし事件はそれだけでは終わらなかった。

UFOを無傷で捕獲する機会を狙っていたストレイカーは、UFOがイギリス南部の森に着陸したところをシャドーモービルで包囲する作戦に出る。しかし捜索に向かったフォスターたちが見つけたものは既に爆破されたUFOの残骸と、犬の調教師ミッチェルの無残な死体であった。

シャドーは宇宙人の母星「惑星X」を突き止めるため新型カメラを開発。これを調査衛星に搭載してUFOを追跡させ、惑星Xを撮影するという大胆な作戦を立てた。予算を承認させ、作戦は実行に移されるが……。

UFOは催眠光波で秘書のリンダ、銀行員のクラーク、建築技師メイソンの三人を操りシャドーに挑戦してきた。恐るべき宇宙人はクラークやメイソンを宇宙エネルギーを使った人間爆弾にしたて、シャドーの施設に入り込ませたのだ。

一機のUFOが警戒網をかいくぐって月に潜入。インターセプターに撃墜されたUFOはフォスターの乗るムーンモービルに激突して大爆発を起こす。そこで死んだと思われたフォスターを救ったのは、月面に取り残された宇宙人だった。

太陽黒点の活動が活発化し、厳戒態勢をとるムーンベース。そこへ接近してきたUFOは、なぜか8キロ手前で自爆してしまう。調査の結果何も発見できなかったが、現場で白い石を拾ったコンロイは奇怪な幻覚を見て暴れだし、やむなく射殺された。続いて地球に戻ったビーバーも錯乱状態となる。

何者かに妻を殺すと脅迫されたローパー大尉は、ある数値をシドにプログラムしたため逮捕された。その数値はUFOの飛行軌道と思われ、背後に宇宙人の動きを察知したストレイカーはローパーを釈放する。数値のミスからローパーが裏切ったと思い込んだ宇宙人は彼を襲撃する。

UFOの攻撃でシドが機能停止に陥ってから8週間。新しい部品との交換準備が進む中、同じころに消息を絶っていたコリンズ大佐が生還する。ストレイカーはシドに精通しているコリンズが最適と考え交換要員に任命するが、以前から彼と対立していた作戦主任のグレイ大佐は不快感を抱き、レイク大佐も別人のようなコリンズの変化に驚きを隠せない。

月面で電波障害が頻発。民間のダロテック研究所が使う鉱石探査機ジオ・スキャナーが原因と考えたフォスターは、それをきっかけに美しい地質学者ジェーンと知り合う。そんな時ルナ宇宙艇墜落事故が発生し、研究所は強制的に閉鎖されてしまう。ジェーンたちの協力で事件は解決したが、シャドーの秘密を知った彼らの記憶は薬で消されてしまう……。

突然、司令部の機器を壊し始め取り押さえられたストレイカー。メディカルルームで治療を受けた彼は、それまでの出来事を語り始める。月から帰還したレイク大佐と共に司令部に向かう途中でUFOに遭遇し、その襲撃を振り切って撮影所に着くと、人も物もみな凍りついたように動かない。UFOが電磁スクリーンを張り、時間の流れを止めてしまったのだ。

疲労回復のカリキュラムを受けるためにリサーチセンターを訪れたフォスター。ところがそこへ宇宙人が現れフォスターを連れ去ってしまう。彼を拉致したUFOは出力低下のため月面に墜落。救出されたフォスターは、液体の入った宇宙服を着せられ宇宙人化しつつあった。

シャドーの極秘情報が漏れていることが発覚、しかもスパイ容疑はフォスターにかけられ特別軍法会議が開かれた。ドクター・ジャクソンが検察、ウェッブが弁護側に立ちストレイカーらが証人となって審問が続く中、状況はフォスターに不利になる一方で、ついに死刑を宣告されてしまう!

10年前、ストレイカーは愛するメリーと結婚したのもつかの間、かねてから進めていたシャドーの設立計画が軌道に乗り、多忙を極める毎日。最初は理解しようとしたメリーも、家庭を顧みないかのような夫の態度を疑い始める。しかしシャドーのことを妻に打ち明けるわけにもいかず、夫婦の亀裂は深まるばかり。そして決定的な出来事が起こる……。

一機のUFOがシャドーの攻撃を免れ地球侵入に成功した。その着陸推定地点に程近いストーン家の農場で怪事件が相次ぎ、ストレイカーは調査のためフォスターを現地に派遣した。湖が怪しいとにらんだフォスターはシャドーモービル部隊を出動させ攻撃を開始する。

中部大西洋の調査に向かったスカイダイバーは、巨大な海底ドームを発見する。宇宙人はドームの中にシャドー司令部そっくりの施設を作っていた。そしてストレイカーやアンダーソン少尉をはじめ、隊員たちに似せたサイボーグを使ってニセの指令を出し、UFOの大編隊を地球に侵入させようとしていたのだ!

地球防衛の責任者であると同時に映画スタジオの雑務もこなさねばならないストレイカーは、取材に来た記者ジョセフィンに好感を持つ。だが彼女は三流の記者で恐喝の常習犯だった。そうとは知らないストレイカーは、取材用のテープレコーダーにシャドーの機密漏洩の危険のある音声が録音されたと気づき、秘密保持のためジョセフィンの行方を捜す。

10年前、ストレイカーの車にぶつかって以来意識を失っていたキャサリンが長い昏睡状態から目覚めた。当時家出少女だったキャサリンは、廃屋の床下に何かの容器を埋めている宇宙人を目撃。彼らが持っていたシリンダーを奪ったものの、逃げる途中なくしてしまったという。ストレイカーはそれが強力な爆弾の時限装置ではないかと考え、フォスターらと共に捜索を開始する。