小雨降る東京の下町で、不思議な事件が発生した。麻薬を盗みとった一人の男が、盗品はもとより身につけていた衣服一切を脱ぎ捨てて跡形もなく消え去ったのだ。その男は、麻薬密売をしているギャング三崎であることが判った。彼には、キャバレー「ホムラ」の人気歌手で千加子という女がいた。ある日千加子の前に、生物化学を専攻する政田という学者が現われた。彼は、三崎が水爆実験の前後、海上にいたかどうかをたずねるのである。また、三崎が隠匿したと思われる麻薬の行方を追求するギャング団も千加子を狙っていた。その一人西山は、彼女のアパートに乗りこみ脅迫したが、彼も突如現われた人間状の形をした液体に溶かされ姿を消してしまった。千加子からその目撃した一瞬を聞いた政田は愕然とした。そして富永捜査一課長をある病院へ案内した。そこのべッドには、原爆症にやつれた二人の男が横たわっていた。彼らは水爆実験当時、南方海上で行方不明を伝えられた第二竜神丸とすれちがい、仲間とその船に乗り移ったが、人間の形をした生物のような液体に次々と倒され、二人だけようやく逃げ帰ったというのだ。奇怪な事件はこの“液体人間”なるものの仕業なのだ。捜査陣と科学者らは、特別火焔放射器で撲滅を企てた。その頃、政田の使いと偽って千加子を連れ出した麻薬団一味の内田は、麻薬が陰匿してあるマンホールへ進んだ。麻薬と千加子をモノにしようと思ってである。一足ちがいとなった政田は現場へ急いだ。内田は下水道に突如現われた液体人間に倒された。千加子も危い－－。その時到着した科学陣は、ガソリンを下水道に流し特殊火焔放射器で液体人間を倒し、危機を救った。東京に現われた液体人間は絶滅した。が、地球が死の灰に蔽われ人類が全滅した時、液体人間が地球を支配し彼らの文明を築くかも知れない－－。