フットボールスタジアムに隕石が激突し、人々を怪物に変える灰白色の地球外生命体のカビが放出される。イーサン・カーターはその混乱の中で妻のサラを失い、娘のリリーと共に脱出するが、リリーが感染していることを発見する。しかし、なぜか彼女の状態は安定していた。
軍隊によって地下の研究室に連れて行かれた後、ヴィクトリア・ケイン博士はリリーの血液を実験に使い、イーサンを感染させる。死ぬ代わりに、イーサンはカビと結合し、制御可能なバイオアーマーの力を手に入れる。今や彼は、感染した都市を戦い抜き、生きたコアを破壊し、誰もが欲しがる唯一の人物、すなわち彼の娘を守らなければならない。
感染が全面戦争へと発展する中、イーサンはレイズ大尉とベネット少佐と手を組む。しかし、サラが強力な感染エリートとして戻り、リリーがケインの最終実験のために連れ去られたとき、その任務は個人的なものとなる。
家族を救うため、イーサンは逃げるのをやめ、自らの中にいる怪物をマスターし、この感染を破壊すべきか…あるいは制御すべきかを決断しなければならない。
