L'équipage de l'USS Enterprise NCC-1701 se rend sur la planète M-113 afin de procéder à des examens médicaux et de ravitailler les archéologues Robert et Nancy Crater.
Nancy est une ex-petite amie du Dr McCoy, qui a la grande surprise de constater qu'elle ne semble pas avoir vieilli en dix ans. Bizarrement toutefois, elle paraît différente aux yeux de tous ceux qui la voient.
L'équipage de l'Enterprise ne s'en aperçoit pas, mais en fait la vraie Nancy est morte, tuée par la dernière créature indigène de la planète. Robert Crater est devenu l'ami de cet être qui a la faculté de prendre des formes issues de l'esprit d'autrui.
Un homme d'équipage est tué pendant l'exploration de la planète, pour avoir, selon toute apparence, goûté une plante toxique. Néanmoins, l'autopsie pratiquée par McCoy révélera que toute trace de sel a disparu de son organisme.
Le Capitaine Kirk, qui soupçonne la présence d'un être hostile sur la planète, demande aux Crater de se téléporter à bord de l'Enterprise. Mais le Dr Crater se cache, et l'on ne parvient pas à retrouver Nancy.
Le détachement de Starfleet regagne le vaisseau et poursuit ses recherches en orbite. La créature prend l'aspect d'un autre membre d'équipage assassiné pour se téléporter à bord en quête de nouvelles victimes. Kirk se sert de sel pour appâter le prédateur, mais celui-ci résiste, et prend alors l'apparence de Léonard McCoy.
Finalement, la créature commet l'erreur d'attaquer Spock, dont les sels sanguins Vulcains sont incompatibles avec ses besoins. Elle reprend alors l'aspect de Nancy Crater et implore l'aide de McCoy. Ce dernier, qui pense que Kirk veut tuer Nancy, protège la créature jusqu'à ce que Spock la force à trahir sa véritable nature.
C'est alors seulement que McCoy se résout à la tuer, surmontant, l'angoisse que provoque en lui le fait de tirer sur ce qui semble être une femme qu'il a jadis aimée.
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