在加利福尼亚州佩卡姆附近的一家廉价汽车旅馆里，一名女佣在其中一个房间里发现了一名男子的尸体，死者格拉博夫斯基教授是勃兰特研究中心是格兰特研究中心的研究员。尸检显示，他在性交过程中死于严重的冠心病。另一起类似的死亡事件几乎立即被发现，这次的死者是一名年轻男子。这导致联邦政府派遣特工尼尔·阿加（威廉·史密斯饰）前来调查事情的真相。在与当地警察局长彼得斯中尉的交谈中，他初步了解了死亡事件的背景。 在这个小镇上，勃兰特研究中心正在进行遗传学和原子能研究。格拉博夫斯基教授的助理朱莉•佐恩（Victoria Vetri饰）成为尼尔在调查中的联系人。随着尼尔和朱莉的深入调查，负责有关蜜蜂养殖的一些神秘研究苏珊·哈里斯博士（阿尼特拉·福特饰）成为案件的主要嫌疑人。哈里斯对研究所同事赫伯·克兰教授采取了行动，邀请他到她家，并引诱他与她发生性关系。在性交过程中，她的眼睛突然完全变黑。而赫伯和其他男人一样，也遭受了致命的心脏病发作。赫伯死后，他的妻子接到一名身份不明的女性的电话，引诱她去哈里斯博士的实验室，在那里，哈里斯和其他黄蜂女制服了克兰夫人，强迫她接受变异手术。在这个过程中，她被哈里斯博士注射了蜕变药剂。在她平静下来之后博士的助手们脱掉她的衣服，并用伽马射线照射她的身体。在伽马射线的照射下，她脸上的表情由痛苦变为享受。随后，黄蜂女们用混合了蜂蜜的石膏裹住她的身体，将她推进一个满是蜜蜂群的房间里，让蜜蜂群啃食她身上的糖浆。最后，她们将她身上的石膏剥掉，对她再次进行伽马射线照射。至此，新的黄蜂女诞生了。 研究所的会议上，尼尔的观点遭到了一些科学家的反对。而在研究所里，察觉到危险的哈里斯找到了朱莉，借口给她看实验将她带进了地下室。与此同时，尼尔在一位遇害科学家的家里找到了他留下的录音。意识到哈里斯是幕后黑手的尼尔迅速驱车赶往研究所。地下室里，朱莉的改造手术已经进入了第二步——她已经被黄蜂女们脱光衣服，正在地下室里赤身裸体地接受伽马射线照射。当闯入实验室的尼尔想要阻止改造时，哈里斯威胁他要杀死朱莉。尼尔假装退缩，并向机器的控制面板开了一枪，导致面板发生了爆炸。尼尔趁乱救走了朱莉，并将哈里斯和蜜蜂女们锁在实验室里。在烟雾和射线的折磨下，哈里斯和黄蜂女们痛苦地慢慢死去。电影结束时，尼尔和朱莉开始了一段浪漫的插曲。