極低温ウイルス「チルブレイン」がシカゴの地下研究所から漏洩し、感染者は72時間でゾンビ化する。気温が低いほど動きは俊敏になり、装甲をまとったフロストウォーカーが出現する。元戦闘工兵のマーカス・コールは、喘息持ちの娘リリーと看護師の母エレノアと共に、あらかじめ建設しておいた地下壕へと避難する。リリーの喘息薬が尽きたとき、マーカスはマヤを救出する。彼女の亡き科学者の父は、封鎖された研究所内に解毒剤を隠していた。武装した襲撃者ヴィクターは地下壕を奪うためエレノアを誘拐する。マーカスはギャングを壊滅させて母を救うが、フロストウォーカーに左腕を奪われる。マヤは解毒剤の化学式を解読する。ダリウス巡査はサンプルを守って死亡し、リリーは初の免疫保持者となる。間もなく軍隊が到着するが、マヤはこのアウトブレイクが人為的なものである証拠を発見する。気温は下がり続け、黒幕は依然として謎に包まれている。