1967년 아프리카 자이르(Zaire)의 모타바 계곡 용병 캠프에서 의문의 출혈열이 발생, 군인들이 죽어가자 미군에 긴급 의료 지원 요청을 한다. 하지만 상황의 심각성을 느낀 미군은 혈액만 채취한 뒤 일방적으로 용병 캠프에 폭탄을 투하 모두 몰살시켜 버린다. 그후로 30여년의 세월이 지난 뒤, 자이르에서 다시 출혈열이 발생, 감염자는 모두 사망하자 미국에 다시 지원 요청을 하게 된다. 닥터 샘 다니엘즈 육군 대령(Sam Daniels: 더스틴 호프만 분)은 국방부 소속으로서 전염병 예방 및 통제 센터(CDC)에 파견되어 있다. 그는 역시 CDC에 근무하고 있는 아내 닥터 로비 커우(Robby Keough: 르네 루소 분)와 마음이 맞지않아 이혼하려는 중이다. 이쯤 자신의 친구이자 직속 지휘관인 빌리 포드 준장(General Billy Ford: 모간 프리만 분)으로부터 정체 불명의 치명적 전염병이 돌고 있는 자이르 우림 지대의 오지에 들어가, 이를 조사하라는 명령을 받게 된다. 열대 정글의 심장부까지 들어간 샘은 에볼라 바이러스보다도 더 빠른 잠복기로 치사율 100%의 무시무시한 바이러스균이 휩쓸고 간 마을을 발견한다. 마을 주민들은 절대 다수가 이미 죽어버린 상태로 장작더미처럼 겹겹이 쌓여있고 극소수의 생존자들마저 죽어가고 있었다. 샘은 67년도 아프라카에서 있었던 모타바(Motaba) 바이러스와 동일한 이 바이러스가 저지되긴 했어도 미국 전역에 퍼질 수 있다는 결론에 도달하여 정부 각료에게 비상조치를 취해줄 것을 경고한다. 그러나 포드 장군의 상관인 도날드 맥클린토크 소장(General Donald McClintock: 도날드 서덜랜드 분)은 이유없이 그를 일에서 손 떼게 하고는 CDC로 다시 파견보낸다. 한편 자이레이 있던 감염된 원숭이 한 마리가 실험용 동물로 잡혀오나 산 호세에 있는 검역소에서 일하는 짐보(Jimbo Scott: 패트릭 뎀프시 분)라는 청년이 이를 빼돌려 북캘리포니아의 시더 크릭이라는 작은 마을에 파려다 못팔고 숲에 놓아준다. 그는 원숭이와 접촉으로 바이러스에 감염된 채 애인을 만나러 보스톤에 오지만 곧 독극물 쇼크와 같은 치명적인 증상으로 쓰러진다. 로비가 보스톤에 두 명(한 명은 키스를 통해 감염된 짐보의 애인임)의 환자가 발생했다는 보고를 받고 달렸갔을 땐 이미 짐보는 죽은 후였다. 짐보를 부검한 로비는 그의 내장들이 끔찍하게 녹아있음을 발견하고, 샘에게 연락한다. 한편 원숭이를 사려던 시더 크릭의 루디(Rudy Alvarez: 다니엘 초도스 분)라는 가게 주인도 원숭이가 할퀸 상처로 감염되고 그의 혈액을 조사하던 헨리 세워드(Henry Seward: 레랜드 헤이워드 3세 분)라는 병원 직원도 실수로 인해 바이러스에 접촉된다. 이어서 극장에서 헨리에 의해 시더 크릭의 마을 주민 수십여 명이 공기를 통해 감염돼 독감 같은 증세를 보여, 보스톤의 두 사람 밖에 감염자가 없음에 안도하던 로비를 경악시킨다. 한편 샘은 상부에 이를 경고하지만 계속 거절당하자 명령을 어기고, 군대를 동원하여 봉쇄된 시더 크릭으로 날아간다. 샘은 군부가 30년전 모타바 바이러스를 추출, 생물학적 무기로 개발해 치료제를 보유하고 있음에도 불구하고 생물학 무기의 보안을 위해 사용하지 않고 숨겨온 것을 알고 분노한다. 더구나 이번엔 변형 모타바 바이러스가 출현하여 자신들의 무기가 무력화되는 것에 염려한 맥클린토크 소장은 대통령의 동의를 얻어 비핵무기 중 가장 화력이 센 무기로 2600명의 시더 크릭 마을을, 사람들과 함께 바이러스를 증발시키려 한다. 한편 몇몇 환자들이 죽어가는 가운데 환자를 상대하던 로비도 주사 바늘에 찔려 감염되고 만다. 점차 다급해진 샘은 숙주 동물이 아프리카에서 한국인의 태극호라는 화물선으로 통해 실려있음을 알고 흑인 보좌관 설트 소령(Major Salt: 쿠바 쿠딩 주니어 분)과 함께 찾아나서고, 군부는 명령에 복종하지 않는 두 사람을 탈영 혐의로 수배령을 내린다. 태극호에서 그는 숙주 원숭이를 관리했던 태극호의 한 직원은 이미 숨지고 다행히도 그가 찍은 사진을 통해 원숭이의 모습을 언론에 내보이는데 성공한다. 다행히 팔리세이드에서 제보가 들어와 원숭이을 가까스로 잡게 되지만 군은 폭탄을 실은 폭격기가 출항한다. 맥클린토크 소장은 숙주 원숭이를 갖고 돌아가는 샘의 헬기를 격추하려 하지만 설트의 기지로 위기를 모면하고 마침내 시더 크릭으로 돌아와 숙주에서 치료제를 만들어 로비를 구해낸다. 샘은 모든 문제를 해결하지만 마을 폭격이 개시되었음을 알고 지각있는 포드 준장과 폭격기 조종사의 도움을 얻어 폭탄은 일부러 바다에 떨어지게 하고 마을 폭격을 막는데 성공한다. 그리고 포드 준장은 맥클린토크 소장을 중요 정보를 윽닉한 혐의로 직위를 박탈하고 체포하고 샘과 로비는 사랑을 되찾는다.