L'USS Enterprise approche la planète Exo III afin de déterminer le sort du Dr Roger Korby, un immense scientifique disparu cinq ans auparavant. Sa fiancée, Christine Chapel, s'était engagée pour le retrouver. A leur grande surprise, Korby établit un contact avec le vaisseau : il a réussi à survivre en se réfugiant dans les caves souterraines laissées par les anciens habitants de la planète. Sur sa demande, le capitaine Kirk et Christine se téléportent seuls, car il souhaite leur présenter des découvertes extraordinaires.
Lorsque personne ne les attend, le capitaine ordonne à deux gardes de les rejoindre. Rayburn surveille l'entrée pendant que Mathews se joint au duo. Alors que Kirk et Christine rencontrent le Dr Brown, l'assistant de Korby, Mathews est tué mystérieusement par une immense ombre. Brown se montre étrangement détaché et distant, ne réagissant pas à la mort de Mathews et ayant du mal à reconnaitre Christine. Méfiant, Jim avertit Rayburn de la mort de son collègue et lui demande de ne pas bouger. Il avertit aussi Spock. Rayburn est tué par la figure mystérieuse.
Alors qu'ils explorent les cavernes, Brown explique que la précédente civilisation s'est déplacée sous terre lorsque le soleil a disparu, remplaçant leur liberté par une culture mécanique. Il clame qu'une fois parti de la planète, Korby révolutionnera l'univers avec ses découvertes. Dans les quartiers de celui-ci, ils rencontrent Andrea, une femme magnifique à la tenue très légère. Korby est heureux de les rencontrer, mais insiste pour que personne d'autre ne les rejoigne, provoquant la colère de Kirk qui a perdu deux hommes. Brown le menace alors, provoquant une bagarre : Kirk l'abat, révélant qu'il est un androïde. C'est alors que l'immense figure des cavernes, Ruk, un autre androïde, apparait et l'immobilise.
Dans une autre pièce, Ruk, sur l'ordre de Korby, imite la voix de Kirk et contacte le vaisseau, alors que Spock s'inquiétait du retard de ses messages. Il confirme que tout va bien et coupe le contact. Korby explique que Ruk a pris soin des machines dans les ruines pendant des siècles : ensemble, ils ont construit Brown. Lorsque Kirk le confronte sur le sort de ses hommes, Korby explique que Ruk est programmé pour le protéger, et confirme qu'il les a tués, contre ses ordres. Korby demande ensuite à Ruk d'imiter d'autres voix, mais se met en colère quand il imite Chapel. Il lui demande de ne jamais lui faire de mal, et sur l'insistance de Kirk, de lui obéir. Jim tente encore de s'échapper, mais Ruk est trop rapide pour lui. Il le jette contre le mur, le blessant.
Korby rejoint Christine et Andréa, pendant que Kirk est tenu prisonnier par Ruk. Il révèle qu'Andrea est aussi une androïde, et tente de convaincre une Christine jalouse qu'ils ne sont pas amoureux, affirmant qu'un androïde ne peut pas ressentir et ne fait qu'obéir aux ordres. Pour le prouver, il demande à Andréa d'embrasser Kirk, puis de le gifler. Mais Kirk continue de poser des questions : si les "choses mécaniques" ne font qu'obéir, pourquoi Brown a-t-il tenté de le tuer, et pourquoi Ruk a tué ses hommes ? Korby affirme qu'il va répondre à ses questions.
Korby emmène Christine dans son laboratoire, où se trouve une machine pour créer des androïdes. Elle découvre choquée le capitaine inconscient et nu, attaché sur une plateforme. Une copie est créée, impossible à distinguer de l'original. Lorsque Korby explique qu'il va aussi transférer tous ses souvenirs, le vrai Jim murmure des insultes racistes envers Spock.
Christine est rejointe pendant son repas par Jim, qui lui demande si elle obéirait s'il lui ordonnait de trahir son fiancé. Bouleversée, elle lui demande de ne pas la forcer, puis, ayant perdu l'appétit, lui laisse son repas, mais Jim commente qu'un androïde n'a pas faim. Le vrai Kirk, Korby et Ruk rentrent alors : Kirk teste son double, qui répond à toutes ses questions, même sur sa famille. Chacun se pense supérieur à l'autre. Le double est envoyé sur le vaisseau afin de trouver une planète où Korby pourrait créer d'autres androïdes. Il provoque la suspicion de Spock lorsqu'il répète les insultes murmurées par l'originel.
Pendant ce temps, Jim tente une nouvelle fois de s'échapper : poursuivi par Ruk, il s'enfuit dans les cavernes, et glisse dans le combat qui s'ensuit. Ruk le sauve bien malgré lui. Confiné dans ses quartiers, il demande à Andréa de l'embrasser, espérant perturber son programme en lui montrant à quoi un vrai baiser ressemble. Confuse, elle s'enfuit. Jim est stoppé par Ruk, qu'il confronte sur la nature des Anciens. Il apprend que ces derniers ont pris peur d'avoir construit des machines trop parfaites, et ont commencé à les éteindre. L'instinct de préservation a pris le dessus et les androïdes les ont tués. Titillé par Kirk, Ruk comprend que Korby fait la même chose et s'en prend à lui, mais est tué. Pendant ce temps, Andrea confond les deux Kirk et tente d'embrasser l'androïde, qui la rejette. Blessée, elle le tue, puis rejoint le groupe.
Une bagarre éclate entre Jim et Korby : celui-ci est blessé à la main, révélant sa nature d'androïde, ce qui explique son comportement si éloigné de l'homme que connait Christine. Il explique que cinq ans auparavant, il a transféré son esprit dans ce corps alors qu'il était mourant. Il affirme être toujours le même homme, mais confronté par Kirk, se révèle incapable de démontrer des capacités purement humaines. Lorsque Andrea essaye de lui déclarer maladroitement son amour, bouleversé, il prend son phaser et les tue. C'est le moment que choisit Spock pour apparaitre avec des gardes. Kirk explique que le Docteur Korby n'a jamais été présent.
De retour sur le vaisseau, Christine choisit de rester. Spock explique son incrédulité face à l'insulte d'hybride. Jim s'en souviendra si la situation venait à se reproduire.
