Sommaren 1979 bevittnar några vänner i en liten stad i Ohio en katastrofal tågolycka medan de håller på att spela in en Super 8-film. Snart börjar de misstänka att kraschen inte var någon olycka och det dröjer inte länge innan människor i staden börjar försvinna spårlöst och andra märkliga, oförklarliga saker händer. När den lokale polischefen försöker få reda på sanningen visar det sig vara något mer fasansfullt än någon av dem kunnat föreställa sig.