Beth Emhoff (Gwyneth Paltrow) komt maar niet van haar vervelende hoest af terwijl ze op haar vlucht naar huis wacht. Eenmaal thuis aangekomen verslechterd haar situatie. Ze krijgt een toeval en ze komt kort daarna in het ziekenhuis te overlijden tot grote verbijstering van haar echtgenoot. Terwijl hij rouwt om het verlies van zijn vrouw, overlijdt zijn zoontje kort daarna aan dezelfde symptomen. De paniek slaat toe en terwijl hij er alles aan doet om het verlies te verwerken, buigt de CDC zich over een ernstige situatie. De uitbraak van een wereldwijde epidemie is niet meer te stoppen en miljoenen mensen overlijden aan hetzelfde virus dat verantwoordelijk is voor de dood van Beth en haar zoontje. Een huiveringwekkende race tegen de klok is onvermijdelijk, want men probeert met man en macht een vaccin te ontwikkelen om het dodelijke virus de kop in te drukken.
