環境学者である西山玄学は、企業や企業の肩を持つ警察の圧力に屈することなく公害の実態調査をする一方、代々家に伝わる『諸世紀』の研究をしていた。そんな或る日、娘であるまり子の恋人の中川が帰国。まり子と中川の前で、父の西山玄学は「今の時代、先がどうなるかわからない。結婚しても子供は作るな」と残酷な忠告をした。数日後、夢の島で合成防腐剤AF2のため巨大化したナメクジが大発生する。日本各地では奇形児が増加する一方で、亜鉛鉱山周辺では特定の能力が異常に発達した子供が現れる。中川の実家がある漁村が赤潮で全滅した夜、中川とまり子は互いに惹かれ、ついに船の上で結ばれる。西山は、人類の行き過ぎた開発が人類を滅亡させるとして、必要以上の生産を止めるよう提言するが、人々の興味は生活の向上や生産の増加に向いており、逆に「ヒューマニズムの崩壊」と批判される始末。国際会議も、発展途上国の人口増加が環境破壊に拍車をかけていると主張する先進国と、先進国の資源浪費が環境破壊の原因だと反論する発展途上国が対立して紛糾する。そんな中、太平洋上の海面が凍りつき、エジプトで雪が降るなどの異常気象が発生。さらに、成層圏に滞留した放射能がニューギニアに降り注いだとの知らせが届き、国際合同調査隊が派遣されることになった。西山の研究所からも2人の部下が派遣される。しかし合同調査隊は行方不明になり、西山や中川らによる第2次合同調査隊が派遣