愛麗絲（米拉·喬沃維奇 飾）在華盛頓特區被威斯克背叛后身陷險境，人類幾乎要失去最后的希望。作為唯一的幸存者，也是人類對抗僵尸大軍的最后防線，愛麗絲必須回到噩夢開始的地方——浣熊市，才能完成拯救世界救贖人類的正義使命。在防護罩覆蓋的城市廢墟中，她與克萊爾（艾麗·拉特 飾）、艾薩克博士等昔日戰友重逢，共同對抗被威斯克操控的僵尸群與基因改造怪物。穿越遍布變異生物的地下設施，愛麗絲發現威斯克意圖通過改良T病毒控制全球人類的陰謀。最終決戰中，她啟動浣熊市地下實驗室自毀程序，在巨型變異體追擊下成功引爆核心反應堆，徹底摧毀保護傘公司的病毒研發基地。隨著防護罩解除與解毒劑氣化釋放，愛麗絲駕駛直升機在黎明中離去，為人類存續留下最后希望。