Victor Frankenstein (Leonard Whiting) é um médico recém treinado, contratado por Elizabeth Fanshawe (Nicola Pagett). Depois que o irmão mais novo de Victor, William, se afoga, Victor renuncia a Deus e declara que uniria forças com o diabo se pudesse restaurar seu irmão à vida.
Victor deixa a propriedade de Fanshawe para treinamento médico adicional. Ele conhece Henry Clerval (David McCallum), que descobriu como restaurar a matéria morta à vida. Clerval revela seu plano final: criar uma nova raça de seres perfeitos criados a partir de cadáveres. Clerval convence Frankenstein a ajudar e o laboratório está logo concluído.
Sete camponeses trabalhadores foram mortos em um acidente de mineração local. Os médicos rapidamente desenterram os corpos e cosem pedaços deles, produzindo um corpo fisicamente perfeito. Clerval fica chocado ao descobrir que um braço previamente reanimado, de semanas antes, se tornou inestético e deformado. Clerval sofre um ataque cardíaco e morre antes de completar a sua entrada no diário.
Na manhã seguinte, Victor encontra o corpo de Clerval e interpreta mal a entrada incompleta do diário como um sinal de sucesso. Victor transplanta o cérebro de Clerval para a sua criação.
Victor logo introduz a sua criação (Michael Sarrazin) na sociedade londrina de alta classe, fazendo-o passar por um amigo de um país longínquo com pouco domínio do inglês. Pouco tempo depois, Victor descobre o braço agora repulsivo no gabinete do laboratório de Clerval e percebe que há uma falha no processo. Ele destrói o braço deformado, mas vê o mesmo problema afetando a Criatura. Victor logo percebe que a degeneração é irreversível. Após a senhoria de Victor, a Sra. Blair (Agnes Moorehead), morrer do choque de ver a Criatura, Victor retira-se com ele para o laboratório. Ele contempla a destruição da Criatura, mas não pode se levar a fazer isso. A Criatura descobre a sua aparência deformada e tenta o suicídio sem sucesso. Ele então foge do laboratório e salta para o mar. Victor assume que a Criatura está morta e percebe que talvez seja para o melhor.
A Criatura se lava na praia, ilesa. Ele logo faz amizade com um velho camponês cego (Ralph Richardson). O cego está ansioso para apresentar sua nova amiga à sua neta Agatha (Jane Seymour) e seu namorado Felix (Dallas Adams), mas a Criatura se esconde. Ele observa a família de longe e se apaixona por Agatha. Quando Agatha e Félix voltam para casa inesperadamente uma manhã, eles encontram a Criatura e reagem horrorizados. Félix é morto pela Criatura e Agatha, fugindo aterrorizada, é atingida por uma carruagem e também é morta.
A Criatura leva o corpo de Agatha de volta para o laboratório, com a intenção de pedir a Victor que a devolva à vida. Ele chega para descobrir que Victor partiu e o laboratório está agora ocupado pelo Dr. Polidori (James Mason), o antigo mentor de Clerval. Polidori, consciente das origens da criatura, planeia forçar Victor a ajudá-lo a criar outra criatura. Entretanto, Victor abandonou as suas experiências e casou-se com Elizabeth. Ele é confrontado por Polidori, que o chantageia para ajudar no seu procedimento.
Polidori revela que foi ele quem aperfeiçoou a reanimação da carne morta, segredos roubados por Clerval. Ele rejeita o uso de energia solar por Clerval em favor de seu próprio processo de reanimação química. Victor prende a cabeça de Agatha a um novo corpo e eles reanimam uma criatura feminina, a quem Polidori dá o nome de Prima. Victor parte para sua lua-de-mel com Elizabeth.
Enquanto Victor e Elizabeth estão fora, Polidori persuade a família de Elizabeth a levar Prima como hóspede da casa. Quando o casal volta, torna-se evidente que Prima está completamente louca, e Elizabeth implora a Victor que a mande embora. No laboratório, Victor confronta Polidori, que concorda em partir com Prima assim que ela se tornar um membro estabelecido da sociedade. Antes de deixarem o laboratório, Polidori tenta destruir a criatura original, fazendo dois dos seus assistentes empurrá-lo para uma cuba de ácido enquanto ele dorme, mas Victor impede-os. A Criatura enfurecida atira um dos assistentes para o banho ácido enquanto os outros escapam. Polidori tranca a Criatura no laboratório e pega fogo ao edifício, resultando numa série de enormes explosões.
Poucos dias depois, uma bola luxuosa é realizada na mansão Fanshawe para apresentar Prima à elite social. Prima delicia os convidados, e Polidori revela seu plano de usá-la como cortesã para ganhar influência política internacional. De repente, a criatura mal queimada irrompe pelo salão de baile e confronta Prima, que o ataca. Ele arranca-lhe a cabeça e atira-a aos pés de Polidori enquanto os convidados sobreviventes fogem. Chorando, Victor pergunta à Criatura por que ele fez isso. A Criatura responde gentilmente e sai à noite.
Na manhã seguinte, Victor e Elizabeth são interrogados pelo guarda local. Eles sabem que Polidori sofreu um colapso nervoso e admitiu reanimar Prima. Victor admite ter formado a Criatura a partir de corpos, mas Elizabeth convence o policial de que seu marido está iludido e a polícia vai embora. Elizabeth convence Victor a viajar para a América para começar uma nova vida.
Depois de zarparem, Victor e Elizabeth ficam consternados ao descobrir que Polidori também está no navio. Polidori tenta convencer Victor a retomar as experiências. Sem o conhecimento de todos, a Criatura se arrumou e logo emerge de um bote salva-vidas, procurando por Victor. Elizabeth vê a Criatura escondida na cabine de Polidori e tranca os dois juntos na sala. A mente de Clerval ressurgiu na Criatura e ele está determinado a ter sua vingança sobre Polidori. Victor abre a porta e à medida que o capitão e a tripulação do navio se envolvem, o conflito desloca-se para o convés superior. A Criatura estende Polidori para o topo de um mastro, Polidori é atingido por um raio e reduzido a um esqueleto. Victor, ao tentar subir o mastro à razão com a Criatura, é derrubado inconsciente e cai no convés. Os tripulantes fogem num bote salva-vidas e a Criatura leva Victor abaixo do convés para cuidar dele.
A Criatura chicoteia a roda do navio numa direcção directa para o Pólo Norte. Na cabine de Victor, Elizabeth repudia cruelmente a Criatura, que (sua mente agora a de Clerval) depois a estrangula. Enquanto Victor permanece inconsciente abaixo do convés, a Criatura mantém o rumo para o Norte. Quando Victor desperta, ele encontra o corpo congelado de Elizabeth no convés e o navio trancado em gelo. Ele segue a Criatura até uma caverna de gelo, onde ele confessa que toda a tragédia foi causada por sua rejeição da Criatura indefesa, deteriorando-se. Ele também sabe que, ao morrer, a Criatura estará totalmente só, amaldiçoada com um “corpo de ferro” que o manterá vivo contra a sua vontade. Enquanto Victor implora o perdão da criatura, o som de seus gritos desencadeia uma avalanche de gelo. Enquanto toneladas de gelo começam a cair sobre ambos, a Criatura (na voz de Clerval) perdoa o seu criador, que ri ao perceber que a sua provação está no fim.