Marte é um planeta moribundo e a única esperança de sobrevivência para seus habitantes, mais avançados tecnologicamente que a humanidade, é emigrarem para a Terra. A invasão dos marcianos começa quando um grande meteoro cai na zona rural de uma cidadezinha americana, o que é presenciado por várias pessoas. Mais tarde, o meteoro é visitado pelos habitantes, autoridades locais e pelo Dr. Clayton Forrester (Gene Barry), um cientista que estava pescando perto dali. Já à noite, três homens ficam de guarda, e espantados testemunham a saída, de dentro do meteoro, de uma cabeça semelhante à de uma cobra, sustentada por um fino e longo pescoço. Tentando demonstrar intenções pacíficas, são desintegrados por um raio de energia, que por um efeito eletromagnético deixa toda a cidade às escuras. O Xerife, atendendo aos conselhos de Forrester, convoca o exército. As tropas cercam três Máquinas de Guerra Marcianas, que estavam no meteoro e agora começavam a avançar. Na cena mais simbólica do filme, o Pastor Collins avança em direção aos marcianos com a Bíblia nas mãos, disposto a dialogar com os misteriosos mas inteligentes seres. Collins é impiedosamente desintegrado por raios de energia, ao mesmo tempo em que as baterias do exército abrem fogo. O exército é dizimado, e nada parece funcionar contra as temíveis máquinas, nem mesmo a bomba-A.