影片講述了青年植物學家林浩與妻子蘇晴在云南邊境叢林考察時遭遇的生死歷險。蘇晴意外感染神秘熱帶病菌后，林浩帶領由護林員老周、向導阿洛組成的科考隊深入原始雨林尋找傳說中的藥用藤苗。隊伍在穿越瘴氣彌漫的蝴蝶谷時，遭遇以馬賊頭目趙四為首的盜獵團伙跟蹤。雙方在爭奪藥苗培育地的過程中，林浩運用植物學知識破解了藤蔓迷宮，意外發現趙四正是三年前盜獵國家保護猿猴導致生態失衡的主犯。科考隊聯合當地護林組織設下陷阱，在解救被困猿猴群的同時獲取了藥苗培育樣本。最終林浩帶著救治藥物返回，不僅治愈了妻子的病癥，還協助警方將盜獵團伙一網打盡。