南太平洋的一场核实验过后，龙神丸二号被怀疑成为这次实验的受害者。没过多久，东京接连发生一系列诡异事件：罪犯三崎突然离奇蒸发，现场只留下他的衣服；一群渔船幸存者则回忆称，他们的同伴曾在一艘鬼船上遭到液状生物袭击，身体随之融化。起初，警方并未重视鬼船上的液状生物，而是将调查重点放在三崎失踪案上，并前往调查他的女友新井近子。然而，随着调查不断深入，警方逐渐发现，鬼船事件与三崎案件之间存在着千丝万缕的联系，而事态的严重程度也远远超出了他们的想象。作为东宝变身人间系列的第一部作品，本片在科幻悬疑的外壳下，也展现了对科学利弊的深刻反思。
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