Martin Brundle (Eric Stoltz) é o filho do pesquisador do filme anterior, Seth Brundle. O jovem tem um crescimento físico e intelectual acima do normal, fruto da mutação sofrida pelo pai. Quando começa a sentir novos efeitos, Martin procura por uma cura com ajuda da sua namorada Beth (Daphne Zuniga), mas logo ele é encontrado e explorado pelos cientistas que o cercam.