Über dem Mittleren Westen Amerikas ist ein Space Shuttle abgestürzt, das eine außerirdische Lebensform an Bord hat. Wer sie berührt, macht eine außergewöhnliche Verhaltensänderung durch. Die Psychiaterin Carol Benell (Nicole Kidman) bemerkt in ihrem Umfeld die schleichend einsetzenden, veränderten Verhaltensweisen ihrer Mitmenschen. Doch auch für sie ist es zunächst nicht offensichtlich, wie die Ereignisse miteinander zusammenhängen. Als eine ihrer Patientinnen behauptet, ihr Mann sei durch einen Doppelgänger ausgetauscht worden, verweist sie auf andere Erklärungsmuster. Bald jedoch muss sie ihre Meinung ändern und beginnt, die Krankheit zusammen mit ihrem Freund, dem Wissenschaftler Ben Driscoll (Daniel Craig), zu untersuchen. Sie finden eine Spore, die sich im Gehirn der Infizierten befindet...
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