爱丽丝（米拉·乔沃维奇 Milla Jovovich 饰）救出了被冷冻的同伴们，众人在离开之际却被赶来的雇佣兵赶尽杀绝。T病毒的肆虐使红后的程序发生了错误，变得残暴嗜血的她想要杀死最后的人类毁灭地球。唯一能够阻止红后的只有爱丽丝一人。而此刻，失去了能力的爱丽丝却被保护伞公司囚禁在位于海底的秘密基地中。威斯克（肖恩·罗伯茨 Shawn Roberts 饰）通过病毒侵入了保护伞公司的系统，他放走了爱丽丝并告诉她，她是人类最后的希望，而为了拯救人类，他们必须冰释前嫌共同抵抗更强大的敌人。爱丽丝遇见了保护伞公司的前员工艾达王（李冰冰 饰），两人一路上奋勇杀敌结下了深厚的友谊。同时，爱丽丝旧日的战友们也组成了一个小分队，从外向内进行突围。保护伞公司在海底建造了逼真的模拟城市，并使用克隆人作为T病毒的实验对象，为了抵达出口，爱丽丝一行人必须穿越东京、纽约、华盛顿和莫斯科四座城市，而每座城市中，都有属于它的丧尸们在蠢蠢欲动……

当疾控中心被夷为平地之后，瑞克等幸存者继续踏上前往亚特兰大的凶险之旅。身心倍感疲惫的一群人越来越难以应付仿佛永远没有穷尽的丧尸，而他们之间的关系也变得愈加微妙和不稳定。申恩与好友瑞克和瑞克之妻洛瑞关系愈加扑朔迷离，变得暴躁残忍的申恩萌生脱队行动的念头，他种种乖张举措为自己和伙伴们埋下了悲剧的种子。与此同时，死亡以一步步向幸存者们迫近，有的人遇害、受伤、失踪，可即便命运如此残酷，即将到来新的生命仍昭示着未来的希望……

镇治安官瑞克·格里姆斯在一次行动中遭受枪击，当他从昏迷中醒来时，发现小镇上阴气沉沉，死尸遍地。更为恐怖的是，有的死尸游走于街头巷尾，嗜血如命，早已化作恐怖的丧尸。从一对幸存的父子口中得知，大批的幸存者早已疏散到亚特兰大市的避难所。为了 找到失踪的妻儿，瑞克只身上路。然而亚特兰大早已沦陷成为死城，丧尸在此占有绝对的统治地位。被丧尸围攻的瑞克得到数名幸存者的救助，经过一番奋力厮杀，他们最终返回到野外的营地。在接下来的日子里，他们不仅要面临丧尸的威胁，更要承受来自灵魂深处的巨大考验……

爱丽丝（米拉·乔沃维奇 饰）重回在东京，向安布雷拉公司复仇。后者潜藏在地球的底部，威斯克（肖恩·罗伯茨 饰）执行着自以为是的安全技术标准。爱丽丝闯入了禁区，直捣黄龙。而威斯克竟然不惜毁灭城市做困兽斗。最终，当他驾驶着直升机逃离时，却被爱丽丝胁迫，情急之下，他向爱丽丝身上注入了具有对T细胞的免疫病毒，令她丧失了超能力，只能驾机飞翔荒无人烟的阿拉斯加。地球上已经177天没有生命迹象。然而，爱丽丝却意外发现了克莱尔（艾丽·拉特 饰）。她们循着阿卡迪亚信号，回到了地狱之城，满眼的僵尸令人触目惊心。迎接她们的是同样听到信号的幸存者。在神秘犯人克里斯（文特沃斯·米勒 饰）的帮助下，她们向阿卡迪亚之船进发……