Pendant la Guerre froide, les États-Unis et l'Union soviétique s'affrontent sur le plan scientifique. Le chercheur Jan Benes découvre une méthode permettant de miniaturiser les objets pour un temps indéfini mais ce dernier est victime d'un attentat en voulant passer à l'ouest du rideau de fer. Afin de le sauver du coma dans lequel il est plongé, 5 scientifiques américains embarquent d'un sous-marin miniaturisé et voyagent à l'intérieur du corps de Benes pour le soigner de l'intérieur.