El científico Bruce Banner (Eric Bana) tiene, por decirlo suavemente, un temperamento fuerte. Tras su brillante historial de investigador en el campo de la tecnología genética se oculta un pasado doloroso y casi olvidado. Su ex novia, la también brillante investigadora Betty Ross (Jennifer Connelly), se ha cansado de esperar a que Bruce rompa su bloqueo emocional, resignándose a convertirse en una observadora interesada de la discreta vida del científico. Desde su posición de observadora, Betty asiste a un accidentado episodio de la revolucionaria investigación de Banner. Se produce una explosión y Bruce toma una decisión heroica que le lleva a salvar una vida... y a permanecer intacto en apariencia pese a que su cuerpo ha absorbido una dosis letal de rayos gamma. Y sin embargo los efectos se hacen notar pronto. Difusos síntomas un día después. Desvanecimientos. Banner comienza a sentir una presencia en su interior, un ente extraño que le resulta familiar a pesar de todo, un ser peligroso pero oscuramente atractivo. Mientras tanto, una enorme criatura, salvaje e increíblemente fuerte, que acaba recibiendo el nombre de Hulk, empieza a hacer apariciones de forma esporádica, dejando tras de sí un reguero de destrucción. Betty es la única que parece comprender el vínculo que existe entre Bruce y Hulk; pero sus intentos de detener a la maquinaria militar que se ha puesto en marcha para atrapar al monstruo pueden llegar demasiado tarde para salvar tanto al hombre como a la criatura.