"Prey" é um romance sobre as maravilhas e perigos potenciais da nanotecnologia. É narrado pelo protagonista, Jack Forman, que é um marido que fica em casa de 40 anos e pai de três filhos. Ele trabalhava como programador de computador em uma empresa do Vale do Silício até ser demitido por expor a corrupção de seu chefe. Sua esposa, Julia, trabalha em um laboratório ultrassecreto de pesquisa em nanotecnologia no deserto de Nevada.
Quando Julia começa a trabalhar muitas horas e se comportar de maneira irregular em casa, Jack teme que ela esteja tendo um caso. Embora Julia afirme que está trabalhando em nanotecnologia complexa que muda o mundo, suas mudanças comportamentais são tais que ele não acredita que essa seja toda a história. Além de ficar mais temperamental com ele e os filhos, ela também passou a ter mais cuidado com a aparência.
Quando coisas bizarras começam a acontecer com seus filhos e em torno de sua casa, ele começa a temer que algo mais sinistro possa estar acontecendo. Julia mostra a Jack um vídeo do projeto no qual ela e sua equipe estão trabalhando, que envolve nanobots sendo colocados dentro de uma cobaia humana. Mais tarde, Jack é convidado a ir ao laboratório de pesquisa da empresa de Julia no deserto para ajudar a equipe a resolver os problemas de software que estão tendo com os nanobots. Enquanto está lá, Jack vê uma demonstração ao vivo dos nanobots em ação. O resultado é tão assustador que ele percebe que existem problemas maiores do que o medo de que Julia possa estar tendo um caso.