Spinta verso la superficie dal profondo dell'Oceano Pacifico dai test per la bomba atomica, una gigantesca piovra attacca un sottomarino nucleare comandato dall'ufficiale Pete Matthews (Kenneth Tobey), prima di dirigersi verso San Francisco. L'animale, reso imbattibile con armi convenzionali dalla sua radioattività, scatena il panico in città, distruggendo tutto ciò che gli si para davanti, incluso il famoso Golden Gate Bridge. Aiutato dai biologi Lesley Joyce (Faith Domergue) e John Carter (Donald Curtis), Matthews cerca di fermare il mostro prima che la città intera sia distrutta. Con un triangolo amoroso che mette in pericolo la missione, il trio organizza un disperato attacco nucleare che pone fine alla catastrofica scorribanda della piovra.