미국 정부는 최고의 과학자들을 구성해 할로우 맨 실험에 대한 일급 비밀 프로젝트를 추진한다. 그리고 마침내 카인(케빈 베이컨)은 실험용 고릴라를 그 자리에서 사라지게 하는 데 성공한다. 그런데 카인은 실험 결과에 도취해 미국 국방성의 명령을 어기고 자신을 상대로 투명 인간 실험을 강행한다. 결국 투명 인간이 된 카인은 뒤늦게 이 일이 엄청나게 위험스러운 도박임을 깨닫는다. 카인의 상관이자 애인인 린다(엘리자베스 슈)는 매튜(조시 브롤린)와 함께 그 약의 효능을 없애려고 시도하지만 실패한다. 게다가 투명 인간이 된 카인은 숨어 있던 내면의 욕망과 과대망상이 분출되며, 이 새로운 힘에 급속도로 취하게 된다. 그는 애인 린다가 동료 매튜와 관계를 갖는 현장을 목격한 후 동료 매튜를 살해하는 한편, 린다를 강간까지 하게 된다. 린다는 이제 인류에게 엄청난 위협이 될지도 모르는 그를 막기 위해 투명 인간과의 싸움을 시작한다.