Usred Hladnog rata znanstvenik Jan Beneš (Jean Del Val) bježi s Istoka na Zapad u čemu mu pomaže američki obavještajac Grant (Stephen Boyd). No, neposredno nakon slijetanja zrakoplova Benešovo je vozilo napadnuto te nesretni znanstvenik završi u komi.
Kako bi ga spasili njegovi domaćini pod vodstvom generala Cartera (Edmond O'Brien) organiziraju dotad neviđenu operaciju. Na čelu s agentom Grantom formiraju posadu koja će u podmornici smanjenoj na mikroskopsku veličinu biti ubrizgana u Benešov krvotok kako bi stigla do njegovog mozga i ondje uklonila opasni krvni ugrušak.
Uz Granta tim, među ostalima, čine i dr. Michaels (Donald Pleasence) te pomoćnica Cora (Raquel Welch) koji pred sobom imaju gotovo nemoguć zadatak jer učinak smanjivanja traje samo sat vremena. Nakon toga, životi su im svima ugroženi.