새로 이사온 마을에서 친구 하나 사귀지 못한 외로운 10살 소년 루카스(자크 테일러 아이젠). 누나한테는 구박만 받고, 엄마, 아빠는 결혼기념일 여행계획 짜느라 바쁘고, 할머니는 잡지에서 읽은 외계인을 경계하느라 정신이 없다. 설상가상, 골목대장은 틈만 나면 루카스를 괴롭힌다. 그럴 때면 루카스는 마당에 있는 죄 없는 개미집을 망가뜨리며 분풀이를 했다.
파괴자 루카스의 행동에 더 이상 참을 수 없던 개미들은 마법사 개미 조크(니콜라스 케이지)가 완성한 묘약을 가지고 루카스를 개미만큼 줄어들게 만든다. 개미왕국으로 끌려와 재판을 받게 된 루카스는 현명한 여왕 개미(메릴 스트립)의 명령에 따라 개미들의 생활방식을 배우게 된다. 이제 루카스는 예전에는 상상도 못했던 낯선 풍경 속에서 생사를 건 모험을 시작한다.
조크의 여자 친구인 친절한 간호사 개미 호바(줄리아 로버츠)를 스승으로 삼은 루카스는 고집불통 약탈자 개미 크릴라(레지나 킹), 수다쟁이 스카우트 개미 퍼객스(브루스 캠벨) 등과 함께 예전에는 상상도 못했던 낯선 세상을 경험한다.
그러나 능글맞고 잘난척하는 살충업자 스탠 빌즈(폴 지아매티)가 개미들과의 전면대결을 선포하고 루카스는 개미친구들과 함께 자기 집 뜰 안에서 생사를 건 모험이 시작하는데…
