电影的故事主要围绕着科学家布鲁斯·班纳（由艾瑞克·巴纳饰演）展开。布鲁斯是美国伯克利军方的一名杰出科学家，专注于高能炸弹的研究工作。他与军方将领的女儿贝蒂·罗斯（由詹妮弗·康纳利饰演）相爱相守，事业和感情都看似一帆风顺。然而，在一次科学实验中，布鲁斯暴露于致命的伽马射线之下，这导致了他身体内神秘力量的觉醒。每当情绪激动时，他就会变身成为绿巨人，具有无可匹敌的破坏力。

布鲁斯对自己的变身能力毫不知情，他只是一个孤独、困惑的科学家，被不明真相的军方视为追捕对象。在一系列令人措手不及的事件中，他的女友贝蒂·罗斯也感到迷茫和无助，尤其因为她的父亲正是负责围捕绿巨人的军方将领。同时，神秘人物大卫（由尼克·诺特饰演）声称自己是布鲁斯的父亲，却告诫贝蒂不要靠近他的儿子，进一步加深了谜团。

在追逐和对抗绿巨人的过程中，罗斯将军带领特种军队，派出超能力怪物“吸收人”进行对抗。这个“吸收人”拥有变身成任何接触到的物体的能力，使得他能够与绿巨人展开激烈的战斗。

然而，电影的更大惊喜在于，“吸收人”实际上是布鲁斯的亲生父亲大卫·班纳。这一发现使布鲁斯的身世之谜逐渐浮出水面，为整个故事注入了更多的复杂性和情感纠葛。