1989 werden in einer Forschungseinrichtung in Reston, Virginia mehrere Schimpansen von einer rätselhaften, rasend schnell voranschreitenden Erkrankung dahingerafft. Gewebeproben, die routinemäßig an ein Labor von USAMRIID, der medizinischen Forschungseinrichtung der US-Armee für Infektionskrankheiten, gesandt werden, lassen keinen Zweifel: Das aggressive Ebola-Virus ist erstmals auf dem Territorium der USA aufgetaucht. Die zuständige Veterinärpathologin Dr. Nancy Jaax (Julianna Margulies) weiß, was auf dem Spiel steht, wenn sich der hochinfektiöse Erreger in der Bevölkerung ausbreitet - denn das Virus ist vom Tier auf den Menschen übertragbar und es gibt kein Heilmittel.
Gemeinsam mit ihren Kollegen setzt die Wissenschaftlerin Himmel und Hölle in Bewegung, um die tödliche Gefahr einzudämmen. Unterstützung bekommt sie dabei von ihrem ehemaligen Professor und Mentor Wade Carter (Liam Cunningham) sowie einem geheimen militärischen SWAT-Team. Das Vorhaben birgt jedoch große Probleme und bald befinden sich alle Beteiligten in Lebensgefahr.