世界各地で原因が判らぬまま死体が蘇り、生きている人間を襲って食べる現象が蔓延し次第に社会は大混乱していく。アメリカ地方テレビ局のスティーブンとフランはこの状況から都市部を脱出する事にした。友人のSWAT隊員ロジャーと同僚ピーターと共にヘリコプターで人の少ない田舎を目指すが、途中孤立したショッピングモールに立ち寄る。何でもそろっているショッピングモールは隔離して中のゾンビを駆除してしまえば安全と思われ、出入り口を閉鎖し快適な空間へ作り変えていく。そんな中、暴徒と化した暴走集団がショッピングモールに目をつけ襲撃してくる。暴動集団の無計画な襲撃をやり過ごす中、ゆっくりとだが群がるゾンビが彼ら人間を確実に取り囲んでいく。

看護師アナは夫と暮らすがある朝、怪物のように変貌した隣家の娘に襲われ、夫は命を奪われる。しかも夫は直後、怪物のようになって生き返る。同じころ町では原因不明だが、次々に死者たちがゾンビになってよみがえり、市民を襲っていた。家を後にしたアナは麻薬の売人アンドレなどの生存者たちと出会いながら、あるショッピングモールに到着。モールにはゾンビたちも侵入できず食料も十分だったが、そこもゾンビの群れに襲われる。

マサチューセッツ州の某大学の脳外科医ヒルの研究室で助手を務めるハーバート・ウェストはある日、死体を蘇生させる血清の発明に成功する。 ハーバートは血清の信用性を確かめるため、同僚のダンと共に死体置場で実験を試みるが、ゾンビとなって暴れだす死体の噂を聞きつけてやって来た学長のホルジーを殺してしまう。ハーバートとダンが血清でホルジーを生き返らせたところ、彼は狂暴なゾンビと化す。 さらに、ハーバートの血清の技術を奪おうとして彼に殺され、実験台にされていたヒルもゾンビと化して暴れ出したため、事態は混乱していく。

ウイルスの発生から28週後、安全宣言が出されたロンドンでは米軍を主導としたNATO軍の保護下で都市の復興が進んでいた。そして保護地区で暮らし始めたドンのもとにスペインに旅行していた子供達、タミーとアンディが帰ってくる。

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。

アンブレラ社の地下秘密研究所「ハイブ」でのバイオハザード発生から2日後、その真上にあるラクーンシティでは住民達がいつもと変わらぬ日常を送っていた。しかし、ハイブで起きた事件を調査すべく派遣されたアンブレラ社の社員が封鎖された地下入り口を開けると、高濃度のウイルス反応が検知され調査隊は内部から出てきたクリーチャーによって襲われてしまう。その結果、ウイルスによる汚染が街にまで蔓延し人々は次々と感染してゾンビ化、街中で人を襲い始めてアンデッド達が溢れ出し、壊滅状態になった。事件の隠蔽を図るアンブレラ社はラクーンシティを封鎖する。

チーズ会社社長にしてスイス大統領であるマイリは、独裁者として君臨していた。そんななか、アルプスに暮らすハイジの恋人・ペーターが闇チーズ売買の罪で処刑され、ハイジのおじいさんも山小屋ごと爆殺される。愛する者を失ったハイジは、復讐の鬼と化し…。