Adapté d’un classique du romancier Robert A. Heinlein, « Marionnettes Humaines », Les Maîtres du Monde est mis en chantier à l’initiative du producteur Michael Engelberg, grand amateur de science-fiction qui parvient à convaincre Hollywood Pictures de se lancer dans l’aventure. Le film s’ouvre sur la présentation de Sam Nivens (Eric Thal), un jeune agent du gouvernement qui se rend à Ambrose, petite bourgade perdue au fond de l’Iowa, sans savoir de quelle nature sera sa mission. Il ne sait pas non plus pourquoi son père, Andrew Nivens (Donald Sutherland), le puissant directeur de l’Office Of Scientific Intelligence, s’est déplacé avec Mary Sefton (Julie Warner), une brillante scientifique de la NASA experte en intelligence extra-terrestre. Ce qu’ils découvrent dépasse de loin le simple phénomène d’ovni dont il avait d’abord été fait mention. Car des créatures extra-terrestres sont en train d’envahir progressivement la région. Sans détruire les humains, elles s’accrochent à eux telles des sangsues et prennent le contrôle de leur cerveau, les réduisant à l’état de marionnettes.