冷戰時期，布魯斯·班納（艾瑞克·巴納飾）的父親是美軍的一位科學家，致力于研究通過基因改造讓人類獲得超強的能力，想以此為美軍打造超級士兵。可是他的項目沒有獲得美軍的支持，不能進行人體試驗，瘋狂的父親為了完成試驗就在剛出生的班納身上進行基因試驗。多年后，班納成為了出色的科學家，專職為軍方開發新型的高能炸彈。在一次例行的試驗中，由于操作失誤，班納為了保護同事，受到了一場伽馬射線的強力輻射。常人如果在這場射線爆炸下肯定必死無疑，可是班納卻活了下來。多年前，父親在其身上做的試驗也因這場核輻射生效。一旦班納發怒時，就會誘發身體里的神秘力量，變為毫無意識的綠巨人，擁有超強的破壞力和反抗意識。因此，美國軍方為了深入研究，開始圍追堵截綠巨人。在逃亡過程中，班納逐漸意識到父親實驗的深層影響，并與軍方展開激烈對抗。最終，在舊金山與軍方對峙后，班納選擇離開城市，尋找控制自身力量的方法，同時避免落入軍方之手。