時折、短時間の記憶を喪失することがあった少年エヴァンは、医師の勧めで治療の一環として日記を書き始める。大学生になり、記憶喪失の症状が丸７年起こらなかったことに喜び、日記を読み返すと、その日記に書かれている過去の時点に戻れる能力がある事に気づく。自分のせいで幼馴染のケイリーの人生を狂わせてしまった事を知ったエヴァンは、過去に戻り運命を変える事を決意する。

かつてヒーロー映画「バードマン」で一世を風靡した俳優リーガン・トムソンは、落ちぶれた今、自分が脚色を手掛けた舞台「愛について語るときに我々の語ること」に再起を懸けていた。しかし、降板した俳優の代役としてやって来たマイク・シャイナーの才能がリーガンを追い込む。さらに娘サムとの不仲に苦しみ、リーガンは舞台の役柄に自分自身を投影し始める。

21世紀初頭。全米No.1の巨大複合企業であり、アメリカでの家庭用医薬品シェア90%を誇るアンブレラ社。その裏の姿は、細菌兵器の開発などを行う「死の商人」であった。ある日、ラクーンシティにある秘密地下研究所で、研究中のT-ウイルスが何者かの手によって漏れ出し空調設備を通じて所員全員がT-ウイルスに感染した。ウイルスの漏えいを防ぐため施設の制御コンピュータ「レッド・クイーン」はハイブ内の各通路を封鎖し、500人を超える所員全員を死亡させて汚染を施設内に封じ込めた。この事故を知ったアンブレラ社は、事故の原因はレッド・クイーンの誤作動と判断しレッド・クイーンをシャットダウンするため特殊部隊を現地へ派遣する。

同僚や地域住民からの人望も厚い警察署長マット（デンゼル・ワシントン）の管轄下で殺人事件が発生。被害者は情事の相手で、全ての状況証拠は彼が犯人だと示していた。捜査に当たるのは別居中の妻。彼は真犯人を探し出し、身の潔白を証明できるのか？