En 2026, on découvre dans le désert du Nevada un portail de téléportation menant à une ville antique sur la planète Mars. Vingt ans plus tard, en 2046, les installations martiennes de recherche de l'Union Aerospace Corporation (UAC) sont attaquées par un assaillant inconnu. À la suite d'un appel de détresse envoyé de Mars par le docteur Carmack, un groupe de Marines dirigé par le sergent-artilleur Asher « Sarge » Mahonin est envoyé en mission de sauvetage, l'escouade utilisant le portail de téléportation de la base du Nevada pour se rendre là-bas.
Dans une ville de la Nouvelle-Angleterre, une famille de Chicago emménage dans une maison à proximité d'un cimetière indien, qui est capable de ressusciter les morts. Cette famille voit sa vie tourner au cauchemar.
Dans le monde entier, les morts sont revenus à la vie et attaquent les vivants. Une fois mordus, ceux-ci se transforment à leur tour en zombies. Les autorités tentent d'endiguer l'épidémie. Le seul moyen d'éliminer un zombie est de lui tirer une balle dans la tête.
Plusieurs années après une apocalypse zombie, les survivants ont établi des avant-postes fortifiés à travers les États-Unis. Le film se déroule dans l'un de ces avant-postes, à Pittsburgh, bordé sur deux côtés par des rivières et sur le troisième par une clôture électrique. Les riches vivent dans un gratte-ciel de luxe appelé Fiddler's Green, tandis que le reste de la population vit dans la misère. Paul Kaufman, le dirigeant impitoyable de la ville, a fait construire « l'éclaireur de la mort » (Dead Reckoning), un véhicule blindé équipé de lance-roquettes qui peut aisément traverser les zones infestées de zombies.
Avant le débarquement de Normandie, quelques parachutistes américains sont chargés d'une mission cruciale. Mais quand ils arrivent dans un petit village français occupé par les nazis, ils vont y découvrir des forces obscures.
En 2007, Angela Vidal et son caméraman Scott font une virée dans une caserne de pompiers de Los Angeles. Pendant qu'ils filment le quotidien des pompiers, un appel survient. L'équipe se retrouve alors dans un immeuble d'habitations de Hayley puis découvre qu'un étrange virus se répand chez les habitants. Entre-temps, l'immeuble est placé en quarantaine.
À la suite de l'invasion planétaire de morts-vivants, un petit groupe arrive en hélicoptère pour rechercher d'éventuels survivants. Peine perdue, ils regagnent leur base, un camp militaire fortifié.
Pour l'émission télévisée Pendant que vous dormez, qui fait découvrir des métiers et activités nocturnes, la jeune journaliste Angela Vidal et son caméraman Pablo passent la nuit dans une caserne de pompiers de Barcelone. Les premières heures sont très calmes, puis un appel survient : les habitants d'un immeuble ont entendu une voisine crier. L'équipe de nuit se rend sur les lieux, accompagnée des deux journalistes. Dans le hall de l'immeuble, Angela et les deux pompiers découvrent que deux policiers sont déjà sur place et que les habitants sont terrifiés par des hurlements qu'ils ont entendus. Ils entrent dans l'appartement concerné et trouvent alors une vieille femme nommée Conchita qui attaque brutalement l'un des policiers en le mordant profondément à la gorge. Ils s'enfuient de l'appartement en portant le blessé, à l'exception d'un pompier. Alors qu'ils tentent de sortir du bâtiment pour sauver le policier blessé, ils découvrent que les autorités les ont mystérieusement mis en quarantaine.
Shaun (Simon Pegg), vendeur dans un magasin d'électroménager de la banlieue de Londres, mène une vie routinière tournant autour de la pratique des jeux vidéo et la fréquentation de son pub favori, Le Winchester, avec Ed (Nick Frost), son meilleur ami. Sa petite amie Liz (Kate Ashfield) n'est pas satisfaite de leur relation et finit par décider de le quitter. Par ailleurs, Shaun a des problèmes relationnels avec son beau-père Philip (Bill Nighy) avec lequel il ne s'est jamais entendu et qu'il ne considère pas comme son père.
Barbra Blair et son frère Johnny se rendent en Pennsylvanie pour venir se recueillir sur la tombe de leur père. Ce rite annuel irrite Johnny, qui cherche à effrayer Barbra, en lui affirmant que les morts vont venir la chercher. Barbra, énervée, s'isole, et se fait agresser par une personne à la démarche mécanique et au visage ravagé. Son frère la défend, mais meurt dans la lutte, la tête fracassée contre une pierre tombale. Barbra s'enfuit et se réfugie dans une ferme isolée, où elle découvre le corps mutilé d'une femme. Voulant quitter la maison, elle est confrontée à l'homme du cimetière et d'autres étranges personnages menaçants. Un routier afro-américain, Ben, la rejoint, et barricade portes et fenêtres avec des planches. Il trouve aussi une radio et un fusil de chasse. Barbra s'évanouit, et reste en état de choc à son réveil.
Cinq étudiants de l'université d'État du Michigan, Ash Williams, sa petite amie Linda, Cheryl, la sœur de Ash, leur ami Scott et sa petite amie Shelly, partent passer des vacances dans une cabane perdue dans la forêt du Tennessee. Peu après leur arrivée, Cheryl fait un dessin lorsqu'elle entend une voix à l'extérieur de la cabane. Sa main devient alors comme possédée, ce qui l'amène à dessiner un livre avec un visage déformé et maléfique.
Une équipe décide de tourner un film de zombie en un seul plan-séquence dans un vieil entrepôt abandonné de la Seconde Guerre mondiale. La situation dégénère lorsqu'elle rencontre de véritables zombies qui les attaquent.
Ash Williams, une tronçonneuse greffée au poignet, un fusil dans l’autre main, se retrouve propulsé dans le passé, en l’an 1300 par le moyen d'un portail spatio-temporel à la fin de Evil Dead 2. Il est capturé par les hommes du seigneur Arthur, qui le soupçonnent d'être un agent du duc Henry, avec lequel Arthur est en guerre. En compagnie d'Henry, qui a lui aussi été capturé, Ash est emmené dans un château. Il est ensuite jeté dans une fosse où il tue un mort-vivant et récupère les armes qui lui avaient été confisquées. Après avoir exigé qu'Henry et ses hommes soient libérés et avoir tué un mort-vivant sous les yeux de la population, Ash est célébré comme un héros. Il est de plus en plus attiré par Sheila, la sœur de l'un des chevaliers d'Arthur tombés au combat.
Cinq sketches alliant humour noir et frissons composent ce film à l'esthétique proche des comics américains : un vieillard mort sort de sa tombe pour aller chercher son gâteau de fête des pères ; un fermier simple d'esprit est envahi par une herbe vorace ; un mari jaloux noie sa femme et son amant ; un monstre croupissant sous un escalier d'une université tombe à point nommé pour un professeur d'anglais timide haïssant sa femme ; un PDG maniaque est envahi de cafards dans son local immaculé.
Denis Allan, un anthropologue diplômé de Harvard, est de retour à Boston après un long séjour en Amazonie, où il a pu étudier et expérimenter les drogues utilisées par les chamanes. Un représentant d'une entreprise pharmaceutique lui propose alors de se rendre en Haïti, en quête d'une hypothétique substance utilisée par les sorciers vaudous pour zombifier leurs victimes. En effet, si les rumeurs sur les zombis sont fondées et qu'une telle drogue existe, ses applications dans le domaine de l'anesthésie seraient des plus intéressantes.