Bientôt après son retour d'un voyage d'affaires à Hong Kong, Beth Emhoff meurt d'une grippe ou d'un autre type d'infection. Son jeune fils meurt plus tard le même jour. Son mari Mitch semble cependant immunisé. Ainsi commence la propagation d'une infection mortelle.
Pour les médecins et les administrateurs des Centres de contrôle et de prévention des maladies des États-Unis, plusieurs jours passent avant que quiconque ne réalise l'étendue ou la gravité de cette nouvelle infection. Ils doivent d'abord identifier le type de virus en question, puis trouver un moyen de le combattre, un processus qui prendra probablement plusieurs mois.
Alors que la contagion se propage à des millions de personnes dans le monde entier, l'ordre social commence à se désintégrer alors que les gens paniquent.