L'astronave da trasporto Nostromo, in viaggio di ritorno verso la Terra, atterra sul satellite di un pianeta alieno in risposta a una chiamata di soccorso. Durante l'atterraggio, la nave rimane danneggiata e impossibilitata a ripartire senza le riparazioni necessarie. Il comandante Dallas decide, vista la situazione, di uscire dalla nave e raggiungere la fonte della trasmissione per la quale avevano deviato la loro rotta. Lo stesso Dallas, il suo secondo Kane e il navigatore Lambert si avviano all'esterno, protetti da tute spaziali, in cerca della fonte del segnale. Poco dopo, gli astronauti rinvengono un relitto alieno, precipitato sul pianeta molti anni prima. All'interno del relitto scoprono una creatura aliena, ormai fossilizzata, e rinvengono su di essa un buco nel torace come se qualcosa fosse esploso al suo interno. Addentratosi in una caverna, Kane scopre una distesa di oggetti da lui definiti "Uova o roba simile". Avvicinatosi a uno degli oggetti, viene attaccato da uno strano essere dalle sembianze di un ragno che, appena fuoriuscito dall'uovo, gli buca la visiera del casco attaccandoglisi al viso. Riportato sulla Nostromo dai due compagni, in stato di incoscienza, Kane viene visitato dall'ufficiale scientifico Ash che propone la sua ipotesi: l'essere è un parassita che lo ha paralizzato, mantenendolo vivo seppur in stato di coma.
Il capitano Dallas e Ash tentano di liberare Kane dal parassita tentando la via della rimozione ma, dopo aver ferito una della zampe dell'animale, capiscono che è praticamente impossibile: l'alieno ha un potentissimo acido molecolare al posto del sangue, un meccanismo di difesa naturale che complica ancora di più la sua rimozione senza danneggiare o addirittura uccidere il compagno. Nel frattempo aumenta l'astio tra Ash, l'ufficiale scientifico della spedizione, e il tenente Ripley, che accusa il medico di aver violato la quarantena permettendo l'ingresso nella nave all'essere sconosciuto. Dopo numerose ipotesi l'equipaggio assiste a un fatto inaspettato: il parassita improvvisamente si stacca dal viso di Kane, morendo. Nel frattempo gli ingegneri Brett e Parker terminano le riparazioni alla nave, che riparte immediatamente. Poche ore dopo, Kane si risveglia tra lo stupore generale: è visibilmente provato, e non ricorda nulla dell'accaduto.
I membri dell'equipaggio, felici per la ripresa dell'amico, decidono di consumare un ultimo pasto prima di ibernarsi in attesa dell'arrivo sulla Terra, ma durante la cena Kane presenta degli strani sintomi ed inizia ad avere delle violente convulsioni. In pochi secondi una piccola e orrida creatura gli sfonda il torace, uccidendolo, e scappando alla vista dei suoi attoniti compagni. Il parassita, dunque, altro non era che un "intermediario" che aveva iniettato a Kane la larva dell'organismo ospite.
Dopo aver espulso il corpo del povero Kane nello spazio inizia la caccia al mostro: Brett è il primo a entrare in contatto con l'alieno, che lo attacca e lo trascina in un condotto di raffreddamento mentre cercava il gatto di bordo, Jones. Il suo collega Parker e Ripley non riescono ad accorrere in suo aiuto ma riescono per qualche secondo a scorgere la creatura, che nel breve lasso di tempo dalla sua nascita è diventata alta più di 2 metri cambiando la pelle come un serpente. Il secondo a scomparire è Dallas che, entrato in un condotto d'aria nel tentativo di stanare l'alieno, viene sorpreso da quest'ultimo.
Le caratteristiche fisiche dell'alieno, la sua biochimica basata sul silicio anziché sul carbonio, il potentissimo acido corrosivo che gli scorre nelle vene, la sua abilità a nascondersi e a muoversi nei condotti d'aria e la sua spietata ferocia lo rendono un avversario apparentemente invincibile viste le capacità degli astronauti. Ripley, dopo la morte di Dallas, assume il comando in qualità di terzo ufficiale e scopre dal computer di bordo, Mother, che Ash è incaricato dalla compagnia di introdurre nell'astronave l'alieno (il segnale captato dal computer all'inizio del film non era in realtà un SOS bensì un avviso di pericolo), nonché di proteggerlo fino all'arrivo sulla Terra, dove sarebbe stato studiato e potenzialmente utilizzato come arma biologica.
Secondo la procedura (denominata "ordine particolare 937" ) la priorità assoluta è far sopravvivere la creatura anche a costo di sacrificare le vite dei membri dell'equipaggio. Ash, rivelatosi in realtà un androide, cerca di uccidere Ripley per impedirle di raccontare le sue scoperte agli ultimi due compagni sopravvissuti. Salvata dall'ingegnere capo di bordo Parker che con un colpo di estintore decapita Ash, Ripley, lo stesso Parker e l'altra sopravvissuta, il navigatore Lambert, approntano la capsula di salvataggio e pianificano di far esplodere la Nostromo con la creatura al suo interno.
Mentre Ripley recupera e mette in gabbia il suo gatto Jones, Lambert e Parker vengono colti di sorpresa dalla creatura mentre caricavano moduli di refrigerante per il sistema di sopravvivenza criogenico della capsula. Vengono uccisi entrambi. Ripley inutilmente accorre alle loro urla e fugge disperata dall'astronave dopo aver attivato l'autodistruzione. È l'unica superstite insieme a Jones. Una volta nella capsula tuttavia, quando si crede ormai al sicuro, la donna si ritrova nuovamente faccia a faccia con l'alieno, che si era nascosto all'interno del modulo prima dell'esplosione. Sarà costretta ad un'ultima disperata lotta per salvare la propria vita: indossando una tuta spaziale, stana l'alieno e apre il portello della navetta scaraventandolo nello spazio esterno. L'alieno non demorde e con la coda si aggancia ad uno dei propulsori della navetta, ficcandocisi dentro. Ripley attiva i motori e riesce a scagliare nello spazio il mostro.
Prima di ibernarsi, il tenente registra un messaggio finale sulla vicenda appena conclusa.
