L'astronaute Brent est envoyé dans l'espace par les services spatiaux américains sur la trajectoire empruntée par Taylor, dont on est sans nouvelles. Brent a pour mission de retrouver Taylor et de le ramener sur terre. Brent doit se poser en catastrophe sur une planète inconnue. Son coéquipier, mortellement blessé, a juste le temps de découvrir avant de mourir qu'il se trouve en l'an 3955. La rencontre de Nova et de Brent avance considérablement les recherches de ce dernier. Nova porte au cou la plaque d'identification de Taylor. Malheureusement, elle ne peut parler. Brent et Nova partent ensemble. Nova, instinctivement, se dirige vers le seul endroit qu'elle connaît : la cité des singes. Là, les gorilles bellicistes s'apprêtent à envahir la zone interdite. Brent et Nova sont capturés, mais Zira, chimpanzé amie de Taylor, les délivre. Brent et Nova continuent leurs recherches. Ils arrivent aux abords d'un palais habité par les Adorateurs de la Bombe, secte maudite qui vit dans la terreur de l'invasion des gorilles. Ils ont la faculté d'agir sur le cerveau de leurs adversaires en y créant des mirages ; Brent, qui a compris que cette planète n'est autre que la terre, anciennement détruite par une explosion atomique, retrouve Taylor prisonnier de la secte. Les deux hommes sont obligés, par un influx nerveux issu de la volonté d'un des membres de la secte, de combattre l'un contre l'autre. Mais les gorilles approchent. Après une cérémonie rituelle, les hommes de la secte lancent leur bombe contre les gorilles. Il ne reste désormais aucun vivant à la surface de la terre.