若きソーシャライトのメラニー・ダニエルズ（ティッピ・ヘドレン）は、サンフランシスコのペットショップでミッチ・ブレナー（ロッド・テイラー）という弁護士に出会う。ミッチは、11歳になる妹の誕生日プレゼントにつがいのラブバードを探していたが、店内にはなく諦める。ミッチに興味を持ったメラニーは、カリフォルニア州ボデガ・ベイ（英語版）の彼の住所を探し出し、彼を驚かそうとつがいのラブバードを購入する。何時間もかけて運転し、モーターボートで湾を渡り、ミッチの家の中に手紙とラブバードをこっそり置いていく。しかしメラニーがボートで水上を走っているところを、ミッチに見つかってしまう。ミッチは彼女を追いかけるが、その途中、メラニーは突如カモメに攻撃され、額に怪我を負う。メラニーを捕まえたミッチは、彼女を夕食まで残るように諭す。

メラニーはミッチと次第に仲良くなり、子離れしないミッチの母親リディア（ジェシカ・タンディ）や妹のキャシー（ヴェロニカ・カートライト）を紹介される。またメラニーは、地元の小学校の先生であるアニー・ヘイワース（スザンヌ・プレシェット）とも友達になるが、後にアニーはミッチの元彼女だと判明する。その日の夜、メラニーがアニーの家に滞在中、カモメがドアに突撃してそのまま死んでしまう事件が起きる。さらに翌日のキャシーの誕生パーティで、子供たちがカモメの大群に攻撃され、夜には大量のスズメがブレナー家に侵攻する。さらに次の日、リディアは、近所の住民が鳥に殺されたのを発見する。リディアは連日続く鳥の脅威に怯え、メラニーに学校にいるキャシーの様子を見に行ってほしいと頼む。メラニーが学校の外で授業が終わるのを待っていると、背後に膨大な数のアメリカガラスが集まっていることに気付く。恐怖を覚えた彼女は、教室にいるアニーに警告し、子供達を避難させるために外へ飛び出す。鳥は逃げ惑う彼女らを攻撃し、何人かの子供が怪我を負った。

その後メラニーは、地元のレストランでミッチと落ち合った。何人かの客は、自分たちが遭遇した奇妙な鳥の様子を口々に語っていた。ある酔っ払いは、世界の終わりだと信じ、巡回セールスマンはあらゆる鳥は全ていなくなればいいと言う。アマチュア鳥類学者は、「違う種類の鳥は一緒に集まらない。鳥が攻撃したという報告は何かの間違いだ」と主張した。若い母親は、彼らの会話によって次第に不安を感じ、子供達を怖がらせるのをやめるように彼らを叱る。

その時、レストランの外で車に給油をしていた男性が鳥に攻撃されて気絶し、ガソリンが道に流れ出し始める。メラニーは、流れ出たガソリンに気づかずに近くでタバコを吸おうとしているセールスマンを発見する。メラニーたちは店の中から必死に叫んで警告するが、セールスマンに声は届かず、彼はタバコに火をつけマッチを地面を落とした。火はたちまちガソリンに引火し、セールスマンは炎に包まれ、ガソリンスタンドは大爆発する。人々を鳥の大群が襲いパニックになる中、メラニーは電話ボックスに逃げ込む。そこへ駆けつけたミッチが彼女を救助してレストランに戻ると、先ほどの若い母親がメラニーに詰め寄り、メラニーを鳥の攻撃の元凶だと罵る。メラニーとミッチがアニーの家に行くと、アニーがキャシーを鳥の攻撃からかばって亡くなっていた。

メラニーとブレナー一家は、窓やドアに板を打ちつけて家に立てこもった。次から次へと鳥が家を攻撃し、ドアや窓を突き破ろうとする。夜になり攻撃が収束し一同が眠る中、メラニーは上階から物音がすることに気付く。彼女が一人で上階のキャシーのベッドルームに行くと、大量の鳥が屋根を壊して入り込んでいるのを発見する。鳥の激しい攻撃にメラニーは気絶してしまうが、騒ぎに気付いたミッチが彼女を部屋から助け出した。酷い怪我を負ったメラニーを見て、ミッチは彼女を病院に連れて行くことを決意する。鳥が家の周りをびっしりと取り囲んでいたが、ミッチはなんとか車を車庫から出した。カーラジオでは鳥の攻撃は近隣に拡大していると報告し、市民レベルではこの怪奇な攻撃に対抗することが不可能なため、州兵の出動を提案していた。何種類もの、何千羽もの鳥がブレナー家のまわりに密集する中、メラニー、ブレナー一家、ラブバードを乗せた車はゆっくりと進んでいくのだった。