影片开场，一艘携带怪异病毒的太空梭从天而降，坠毁在美国。负责疾病控制任务的政府官员塔克在第一时间赶往封锁现场，结果却不慎被病毒感染，故事也由此展开。

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女主凯萝是塔克的前妻，也是心理医生，一直和儿子奥利弗相依为命。一天，凯萝忽然接到了前夫的电话。塔克说好长时间没看见儿子了，想把他接过去住上几天。凯萝并不知道塔克已经被病毒感染，只感到非常惊讶，于是找来好友皮特聊起此事。皮特认为前夫确实有这个权利，建议她把儿子送到前夫那里玩几天，同时也邀请她参与后天晚上的饭局。凯萝接受了皮特的建议，并答应了他的邀请。

第二天，凯萝照常上班，接待了一位病人温蒂，温蒂告诉她：自己的丈夫查理最近有些不对劲，好像完全变了一个人似的，行为举止也非常冰冷怪异。凯萝对此并没有特别在意，只是当作温蒂家庭暴力的日常情况，并给她开了治疗药物。

万圣节当晚，凯萝带着孩子们去挨家挨户地讨要糖果，可没想在讨糖果的过程中，隔壁家的孩子安迪却遭到了恶犬袭击。安迪虽然没有受伤的痕迹，却开始变得孤僻冷漠了起来。凯萝在安迪家中发现了一块黏糊糊的东西，并把他交给皮特展开研究。皮特的哥们史蒂夫发现这块膜片有不寻常的地方，不过还需要进一步研究。

无奈之下，凯萝只能回到办公室继续工作。她发现温蒂的丈夫查理居然来到了医院。表情冰冷的查理先生表示要在这里等待温蒂到来，凯萝感觉到事情有些不对劲，尝试打电话给温蒂询问情况，得知丈夫在等她，温蒂居然吓的转身就跑。晚上，凯罗前往前夫家的途中，一个女人突然跑过来求救，还说“他们要来了”凯萝还没搞清楚是咋回事，女人就被车撞死了。更令人震惊的是，无论是肇事者还是警察，来到案发现场后都非常冷漠，似乎对女人的死毫不在意。当凯萝把儿子送到塔克身边时，塔克的冷漠反应却没有被凯萝发现，只有儿子隐约发现了这一点。

晚上，凯萝跟随皮特一同前往了饭局。饭局中，凯萝的亮眼表现深深吸引了皮特的注意，以至于两人差点要在饭后为爱鼓掌，不过凯萝还是把持住了自己，回到家没多久，一个自称是政府官员的男子想用粗暴的方式砸门而入。幸好她锁上了门栓，男子没能得逞，此时凯萝已经开始意识到，周围的世界正在发生巨大的变化。

次日，实验室那边有了结果，斯蒂芬告诉他们，这是一种流行病毒的分泌物，会控制人的心智，任何人一旦被感染，都会在睡梦中被病毒彻底控制。这个疾病在世界上的很多国家都已经被重视，唯独美国政府无动于衷。这时，皮特的女佣人露蒂发来求救电话，一行人立刻前往其家中，目睹了露蒂的丈夫被感染变异的过程。

事已至此，凯萝终于意识到了情况的危机，立刻赶往前夫家中想把儿子给接回来。然而，前夫早就已经把儿子转移到了姥姥家，凯萝冲入屋内一无所获后，这才意识到，塔克也被病毒控制了。此时塔克把她强行按在地上，并立刻将其传染，虽然凯萝设法从中逃了出去，但此时的她一旦睡着，醒来后就会成为他们的一员。整个世界似乎都已经被病毒所控制，经过一番仔细分析，凯萝发现她的儿子身体内自带免疫可以抵抗病毒。此时，儿子偷偷给凯萝发来信息，报告了自己的位置，凯萝二话不说赶紧出发，皮特为了掩护她，只身开车冲进人群中生死不明。前夫出门后，凯萝趁机找到了儿子，见到母亲的奥利弗冲上前和妈妈紧紧拥抱在一起。于是，凯萝带着儿子冲出了公寓，而后知后觉的塔克也赶紧叫上手下的人前去追捕他们。母子二人在一个地下暗室里打晕了追击而来的塔克，成功逃脱。

此时，凯萝已经困倦到了极致，为了不让自己睡着，她从废弃的药店配制了注射剂交给奥利弗，让儿子在她睡着的时候给她注射。随后两人前往了一处便利店拿取食品，打算先撑过今晚，可她终究还是支撑不住，倒在货架旁睡着了，奥利弗想起妈妈的嘱咐，立刻冲上前把注射剂扎进了妈妈的心脏。凯萝再一次幸运地苏醒过来，就在她带着儿子打算离开的时候，皮特居然出现了。此时的皮特已经被感染，并且尝试用语言蛊惑凯萝，让她放弃抵抗。可凯萝想起儿子可能遭遇的下场，最终横下心来，开枪击杀了其他的感染者，并打中了皮特的大腿，然后拉着儿子疯狂逃命。

一路上，感染者的袭击接连不断，警察和感染者都拿着武器阻截他们。但凯萝凭借着顽强的毅力把他们全部甩开了，最终在斯蒂芬的引导下，坐上了前来接应的直升机。

最后幸存的人类利用奥利弗的免疫细胞配置出了疫苗，将感染者全部治愈。

总的来说，作为一部科幻惊悚片，全片没有大量的血腥和特效镜头，也没有过于刻意的惊吓片段，但是凭借着紧凑的节奏和情节，还是抓住了不少观众的内心。相比传统的丧尸病毒，这种控制人心，杀人于无形的病毒似乎更让人感到不寒而栗。