El pobre Lucas Nickle (Zach Tyler Eisen), de 10 años de edad, no puede estar tranquilo.

Tras haberse trasladado recientemente a una nueva ciudad con su familia, no ha hecho ni un solo amigo. Su hermana adolescente, Tiffany (Allison Mack), sólo le da problemas y últimamente no recibe mucha atención de sus padres (Cheri Oteri y Larry Miller), que están ocupados planeando su gran viaje de aniversario de un fin de semana a Puerto Vallarta. Entretanto, su cariñosa pero un poco chiflada abuela Mommo (Lily Tomlin) pasa todo el tiempo intentando proteger a la familia de los alienígenas del espacio sobre los que ha estado leyendo en las revistas de las tiendas de alimentación.

Para empeorar las cosas, Lucas se ha convertido en el principal objetivo de Steve, el matón del barrio, que nunca pierde la oportunidad de meterse con él.

A su vez, a Lucas le encanta destruir los hormigueros de su jardín—dando rienda suelta a su frustración con los indefensos montículos de tierra y sus diminutos habitantes, dándoles patadas, pisándolos y rociándolos con la manguera del jardín.

Pero, sin que Lucas lo sepa, hay todo un mundo vivo y ajetreado justo debajo de sus pies, y lo que él considera “sólo un montón de estúpidas hormigas” son en realidad miembros de una compleja sociedad, con nombres y relaciones, responsabilidades y emociones. Se están hartando de que sus hogares sean pisoteados por Lucas el Destructor. Y están dispuestos a defenderse.

La poción mágica en la que ha estado mucho tiempo trabajando la Hormiga Mago Zoc (Nicolas Cage) está finalmente terminada. Con una gota en la enorme oreja humana de Lucas, éste es instantáneamente reducido al tamaño de una hormiga y llevado a las profundidades bajo el hormiguero para ser juzgado.

El Jefe del Consejo de las Hormigas (Ricardo Montalban) declara a Lucas culpable de delitos contra la colonia. Sentenciado por la sabia Hormiga Reina (Meryl Streep) a vivir entre las hormigas y aprender sus costumbres para conseguir la libertad, Lucas se encuentra en un increíble paisaje que de repente rebosa vida—y peligro—que nunca había observado ni tan siquiera imaginado, y se embarca en la aventura de su vida.

En contra de los deseos de Zoc, su bondadosa novia, la Hormiga Enfermera Hova (Julia Roberts) se ofrece para hacer de mentora del miniaturizado muchacho humano. Esperando enseñar a Lucas las costumbres de la colonia y ayudarle a encontrar ese talento especial que él tiene que aportar, pronto se encuentra con las manos ocupadas—y son seis—sólo en mantenerle alejado de problemas. Con la ayuda de sus compañeros de la colonia, la seria Hormiga Buscadora Kreela (Regina King) y la charlatana Hormiga Exploradora Fugax (Bruce Campbell), Hova consigue de alguna forma mantenerle alejado de los estómagos de las glotonas ranas y de las avispas que merodean por allí.

Las habilidades de Lucas como hormiga son puestas a prueba cuando es invitado a ayudar a sus nuevos amigos a defender la colonia de una aniquilación segura por parte del exterminador local—el grasiento y gruñón Stan Beals (Paul Giamatti)—en una colosal lucha a vida o muerte que se libra en el jardín delantero de los Nickle. En el proceso, aprende valiosas lecciones sobre la amistad, la compasión, el trabajo en equipo y la lealtad que le servirán para el resto de su vida.

También consigue el valor para defenderse solo en cualquier situación.