Kapitein Tom Chandler en het personeel van de USS Nathan James zijn op weg naar de Zuidpool, met twee virologen, Dr. Rachel Scott and Dr. Quincy Tophet. Deze proberen uiteindelijk een stam van het virus te vinden dat het overgrote deel van de mensheid heeft gedood terwijl zij op zee waren. De bemanning realiseert zich dat de beste plek om een serum te vinden wel eens op zee zou kunnen liggen.

Het schip wordt geconfronteerd met een nieuwe vijand, die Rachel en haar onderzoek in handen wil krijgen. Chandler weigert en wordt gedwongen zijn strategie aan te passen. Het blijkt dat hun nieuwe vijand zelf ook bezig is om een remedie tegen het virus te vinden.

Doordat het voortstuwingssysteem van het schip door een catastrofe wordt uitgeschakeld, wordt Dr. Scott's onderzoek bedreigd. De bemanning komt zonder drinkwater te zitten en dit trekt een wissel op het improvisatievermogen van Chandler.

Rachel komt dicht bij een doorbraak in haar onderzoek en daarom gaat zij met Chandler en een team de jungle in om proefdieren voor haar onderzoek te vinden. Ze komen een drugsbaas tegen die koste wat het kost zijn koninkrijk in stand wil houden.

Na de terugkeer uit de jungle, breekt paniek uit onder de bemanning wanneer één van hen de symptomen van het virus vertoont. Men verliest het geloof in Rachel's onderzoek en Chandler moet nu zijn team bij elkaar zien te houden, anders is de hele missie verloren.

Na een noodoproep uit de buurt van Jamaica te hebben ontvangen doen Chandler en een klein team een reddingspoging. Het draait uit op een verrassingsaanval, waardoor het team alleen op zee achterblijft. Ze moeten zo snel mogelijk hun kapitein terugvinden, voordat hun vijand hen het eerst vindt.

Slattery moet in afwezigheid van Chandler het bevel op zich nemen. Verscheurd tussen het doel van de missie en zijn vermiste kapitein moet hij een manier vinden om de laatste terug te vinden en tegelijk het prototype van het vaccin veilig te stellen.

Rachel en Chandler vragen om zes vrijwilligers on het vaccin te testen, terwijl dat op een verschrikking kan uitdraaien als virus en vaccin een strijd op leven en dood uitvechten in hun lichaam. Thuis doen Chandler's vrouw en vader alles wat ze kunnen om hun gezin in leven te houden.

Chandler en zijn bemanning komen thuis, waar een vroegere machthebber uit Washington zich een krijgsheer van het lijf probeert te houden die haar hoop op herstel van orde en recht tegen tracht te houden. Chandler gaat op zoek naar zijn familie en komt er achter dat zijn wereld intussen op een verschrikkelijke wijze is veranderd.