《僵尸世界大战》在费城一个毫无预兆的安静早晨，前联合国调查员加里·莱恩（布拉德·皮特饰）开车送妻子凯伦（米雷尔·伊诺斯饰）和两个女儿雷切尔（阿比盖尔·哈格罗夫饰）和康妮（斯特林·杰林斯饰）外出。没想到，原本欢快的气氛很快就被恐惧和死亡所取代，连环爆炸，惊恐逃窜，车祸无序，丧尸啃咬，繁华的大都会瞬间沦陷。加里带着妻女拼尽全力逃跑，最后逃到了联合国副秘书长所在的航母上。他了解到，包括美国总统在内的几位权力首脑已经去世，僵尸病毒已经在全球蔓延。.为了防止世界毁灭，格里不情愿地奉命与哈佛大学病毒学博士法斯巴克（伊莱耶斯·加贝尔饰）一起前往病毒源头，寻找化解危机的方法。这是一段几乎毫无希望，充满磨难的旅程。世界的命运危在旦夕……