科學家大衛·班納從各種生物中提取基因，並計劃將之注入人體來製造超級士兵。然而撒迪厄斯·羅斯將軍不允許人體實驗，大衛只好自己擔任實驗品，將基因注入自己的體內。在兒子布魯斯·班納出生後，大衛發現布魯斯可能遺傳到了那些改造基因，便開始到處尋找解藥，但他進行人體實驗的事情亦因此曝光，於是實驗被迫中止，布魯斯在受到創傷後忘記了這些事。多年後，布魯斯成為一名遺傳學家，與前女友貝蒂·羅斯一起在柏克萊核能生化科技研究所做研究。兩人利用少量的伽馬射線刺激生物細胞，使之快速生長以迅速癒合傷口，但反而害實驗用的青蛙慘死。一次，兩人的某位同事在維護儀器時不小心啟動了儀器，眼見儀器停不下來，布魯斯捨身用身體護住該同事，因此暴露在大量伽馬射線下昏迷。
事後，貝蒂到醫院探望甦醒的布魯斯，並告訴他常人暴露在如此大量的伽馬射線下應該會死亡，但布魯斯反而感到渾身舒爽。布魯斯出院後繼續進行研究，這時實驗室的一名新來的工友自稱是布魯斯的父親，但布魯斯對此毫無記憶。對此飽受壓力的布魯斯感到十分崩潰，因而變身成力大無窮的綠色巨人「浩克」，瞬間摧毀了整個實驗室。隔天，布魯斯醒來，完全不記得變身成浩克的事。羅斯將軍懷疑布魯斯與父親大衛合作，但推斷布魯斯的記憶遭到壓抑，於是將布魯斯軟禁在家。當天晚上，在與大衛通過電話後，布魯斯得知伽馬射線觸發了他體內的基因，他才會變成浩克。布魯斯也從電話中得知大衛派了三隻被他用伽馬射線注射過、兇殘且強壯的狗去殺貝蒂。心急如焚的布魯斯想去拯救貝蒂，這時看守他的葛倫·陶柏（英语：Glenn Talbot）少校毆打了他。布魯斯在憤怒之下變身成浩克，將陶柏打成重傷，接著馬上跑去救貝蒂。經過一番苦戰後，浩克擊敗了三隻狗，接著變回布魯斯。翌日早上，布魯斯遭到軍方逮捕。
布魯斯被關在一個位於沙漠地下的秘密基地，陶柏打算取得浩克的力量並應用在軍事上。另一方面，大衛試圖重現布魯斯的伽馬射線實驗，但實驗後他並沒有變成浩克，反而獲得吸收周遭能量的能力（英语：Absorbing Man）。大衛在告訴貝蒂，當年他在年幼的布魯斯面前殺害妻子後自願被軍隊逮捕並關押。布魯斯做了一個關於父親殺害母親的惡夢，他終於發現原來當年父親認為他是一隻怪物而試圖殺死他，母親則為了保護他而被父親殺死。這使布魯斯十分憤怒，成為更強大的浩克。浩克大鬧基地，陶柏在試圖取得浩克的基因時被殺。浩克逃出沙漠基地，直闖洛杉磯並四處造成破壞，並與追趕他的軍隊作戰。見到了貝蒂後，浩克受到安撫並恢復成布魯斯。
布魯斯與大衛被關在一起，大衛試圖激怒布魯斯讓他變身但徒勞無功。大衛決定自己先出手，咬了電纜以吸收整個舊金山的電力。布魯斯被電擊，因而變身成浩克。浩克與大衛大打出手，浩克逐漸處於下風。大衛吸收了浩克的能量，但因為承受不住如此強大的能量而變成一個畸形的龐然大物，最後被軍方的一枚導彈擊斃。一年後，軍方推定布魯斯已經死去，但羅斯將軍提到有人目擊浩克出沒。同時，貝蒂也坦承了自己對布魯斯的愛意。而實際上，布魯斯正在南美洲的叢林裡為一些窮人治病。這時，一群叛亂分子前來打算劫走藥物。布魯斯對叛亂分子的首領說：「不要惹我生氣，你不會喜歡我生氣時的樣子的」。布魯斯的眼睛瞬間變成綠色，接著鏡頭帶遠，叢林裡傳來一聲浩克的巨吼。