費城一個毫無征兆的寧靜早晨，前聯合國調查員蓋瑞·雷恩（布拉德·皮特飾）駕車載著妻子凱倫（米瑞·伊諾絲飾）和兩個女兒蕾切爾（阿比蓋爾·哈格羅夫飾）、康妮（斯特林·杰里斯飾）外出。快樂氣氛很快被連環爆炸、驚恐逃散的人群和啃咬他人的喪尸撕裂，繁華大都會轉瞬淪陷。蓋瑞費盡九牛二虎之力帶著妻女逃生，最終逃到聯合國副秘書長所在的航母上，進而得知包括美國總統在內的數名大國首腦均已死亡，喪尸病毒蔓延全球。為了阻止世界毀滅，蓋瑞無奈受命，和來自哈佛的病毒學博士法斯巴克（伊萊耶斯·加貝爾飾）前往病毒的源頭之地尋找解除危機的辦法。兩人輾轉韓國釜山生物實驗室發現零號病人，確認病毒源于人類對自然法則的破壞，并通過蓋瑞自我注射活體病毒樣本完成疫苗研發，最終在世界衛生組織總部投放解藥霧化系統逆轉危機。這是一場幾乎完全沒有希望且充滿磨難的征程，世界命運危在旦夕卻終獲轉機。