Un chauffeur de camion est arrêté sur une petite route par des hommes portant des tenues de protection contre les risques biologiques. Ils désinfectent son véhicule avant de le laisser passer. Peu après, il percute une chevrette qui, bien que morte, se relève.
Trois défenseurs des animaux se rendent dans un laboratoire afin d'en délivrer des singes soumis à d'étranges expériences sur la violence. Malgré les mises en garde d'un scientifique sur la virulence du virus de la fureur qu'on leur a injecté, ils libèrent un des singes qui, fou furieux, mord une personne. L'animal est aussitôt tué mais la victime devient enragée et se jette sur les autres. Vingt-huit jours plus tard, Jim (qui était dans le coma à la suite d'un accident) se réveille à l'hôpital St Thomas de Londres.
En 2009, le docteur Alice Krippin trouve ce qui semblerait être un vaccin contre le cancer parfaitement efficace. Cependant, la joie est de courte durée, car, à la suite d'une erreur humaine, le vaccin, en réalité corrompu, quitte le lieu clos du laboratoire et se diffuse sur la Terre (pandémie), tuant les humains les moins résistants et faisant muter les autres, les transformant en "infectés". L'évacuation des survivants est un échec, personne ne trouvant de remède au nouveau virus qui décime l'humanité.
L'ancien employé de l'ONU Gerry Lane, sa femme Karin et leurs deux filles sont dans la circulation dense de Philadelphie lorsque la ville est envahie par des zombies. Alors que le chaos s'étend, les Lanes s'échappent vers Newark, dans le New Jersey et se réfugient dans un appartement, où vit un couple avec son jeune fils, Tommy. Le Secrétaire général adjoint de l'ONU, Thierry Umutoni, un vieil ami de Gerry, envoie un hélicoptère qui extrait les Lanes et Tommy vers un navire de la marine américaine dans l'Atlantique, où des scientifiques et du personnel militaire analysent l'évolution de l'épidémie dans le monde. Le Dr Andrew Fassbach postule qu'il s'agit d'un virus et que le développement d'un vaccin dépend de la découverte de son origine. Gerry accepte à contrecœur d'aider Fassbach à retrouver la source de l'épidémie, après qu'on lui ait fait comprendre que lui et sa famille seront évacués du navire s'il ne le fait pas.
Quelque temps après le début de l'épidémie vue dans le film précédent, la quasi-totalité de la population du Royaume-Uni a été contaminée par le « virus de la rage ».
La rapide progression d’un virus mortel tue les personnes contaminées en quelques jours. Alors que l’épidémie se propage à grande vitesse, la communauté médicale mondiale tente, dans une course effrénée contre la montre, de trouver un remède et de contrôler la panique qui se répand encore plus vite que le virus : les gens se battent pour survivre dans une société qui se désagrège. Beth Emhoff, la femme de Mitch, revient d'un voyage à Hong Kong, où elle a contracté un virus. Les épidémiologistes l'identifient comme étant le patient zéro.
En Inde, Tom Ransome, un haut fonctionnaire bourgeois mène une vie opulente entre ses conquêtes et son ancienne épouse Lady Edwina Esketh. Celle-ci fait la connaissance d'un jeune médecin indien, le major Rama Safti, et s'éprend de lui. La ville de Ranchipur est dévastée par un tremblement de terre, des inondations et une épidémie de peste. Lady Esketh renonce à sa vie de bourgeoise et décide de s'impliquer aux côtés des malades, tout en restant avec Rama Safti qu'elle aime profondément. Malheureusement, à la suite d'un moment d'inattention, elle est infectée par un virus. Touchée par la maladie, elle meurt. Rama Safti deviendra le souverain du royaume. Tom Ransome se liera avec une jeune missionnaire Fern.
Une épidémie mortelle ravage Bundang, la banlieue de Seongnam à Séoul. Après un groupe d'immigrants clandestins dans cette ville, Byung-woo meurt d'un virus inconnu qui commence à infester des dizaines de résidents. C'est le chaos. Dans le pire des cas, le gouvernement ordonne d'isoler la banlieue en plein moment où In-hye et Ji-goo tentent de fuir vers la ville close…
Dans un grand laboratoire pharmaceutique souterrain de l'entreprise multinationale Umbrella Corporation, un virus est volontairement libéré. Le bâtiment est alors mis en quarantaine puis les scientifiques y travaillant sont assassinés.
Un virus hémorragique mortel, le virus Motaba, est introduit en Californie par un singe importé du Zaïre, se propage à la vitesse de l'éclair dans la ville de Cedar Creek, menaçant ainsi le continent américain. Premier à pressentir le terrible danger, le colonel Sam Daniels se démène pour empêcher que ce virus anéantisse la totalité de la population, tandis que l'armée se prépare à raser la petite ville.
À Los Angeles en 1977, Robert Neville, un ex-médecin militaire, est l'un des rares survivants d'une guerre biologique entre l'Union soviétique et la Chine ayant tué la plupart de la population humaine en raison d'une épidémie mondiale qui a suivi, mais contre laquelle il était immunisé grâce à un vaccin expérimental, le 93-B71, qu'il avait fabriqué et s'était lui-même injecté.
Gravement blessée à la suite d'un accident de moto en rase campagne, Rose est opérée d'urgence dans une clinique privée des environs, Kiloïd. Spécialisée dans la chirurgie esthétique, cet établissement s'apprête à expérimenter de nouvelles techniques de greffes de peau. Rose, grièvement brûlée, va servir de cobaye : on lui prélève de la peau saine, que l'on neutralise par un procédé spécial, puis qu'on lui regreffe pour réparer les tissus endommagés. Après un mois de coma, elle se réveille brutalement. Son métabolisme a changé et un nouvel orifice est apparu sous son aisselle. Elle ne peut plus digérer de nourriture et doit s'alimenter directement de sang, qu'elle pompe par l'intermédiaire d'un dard rétractable logé dans le nouvel orifice. La victime est alors contaminée et développe des symptômes proches de ceux de la rage. Animée de pulsions d'une extrême violence, elle doit à son tour chercher du sang. L'épidémie se répand rapidement, la loi martiale est décrétée.
À la suite d'un vol dans un laboratoire, les passagers du train Genève - Stockholm se retrouvent exposés accidentellement à une maladie mortelle, très contagieuse. Le colonel Stephen Mackenzie décide de mettre le train en quarantaine et de le dérouter vers un centre de décontamination. Sur le trajet, il y a un vieux pont désaffecté, le pont de Cassandra, dont les autorités ignorent s'il est capable de supporter le poids du train. La manœuvre n'est-elle pas délibérée ?
En 1982, un virus mortel extermine la quasi-totalité de l'humanité, seuls les habitants des bases internationales situées en Antarctique sont épargnés par la contamination. Tandis que les survivants s’organisent, ils apprennent qu’un séisme menace de déclencher les tirs nucléaires automatisés.