Het is een aantal jaren na de biochemische ramp met het T-Virus in Raccoon City en de aarde is nu vrijwel geheel overgenomen door de tot levende doden (Zombies) gemuteerde mensen en dieren. Alice (Milla Jovovich) heeft uit de stad weten te ontsnappen en houdt zich schuil in de woestijn van Nevada. Hier weet ze buiten het net van satellieten van Umbrella Corporation te blijven die haar proberen te vinden. Er zijn namelijk een aantal "Hives" verspreid over de wereld die bezig zijn om een kuur te ontwikkelen en het bloed/DNA van Alice blijkt daarin de sleutel te zijn. In Amerika vindt dit plaats onder leiding van Dr. Isaacs (Ian Glen), het gestoorde onderzoekshoofd van de Umbrella Company die nu bruut aan het experimenteren is met gekloonde versies van Alice, maar hij wil koste wat het kost het origineel hebben. Inmiddels komt Alice er achter dat haar vermogens zich steeds sterker ontwikkelen, maar dat heeft op een nacht als gevolg dat ze haar transportmiddel kwijt raakt. Hierdoor is ze genoodzaakt zich bij een konvooi met een groep overlevende aan te sluiten die zich gezamenlijk vechten tegen het virus. Daar ontmoet ze ook haar oude vrienden Carlos (Oded Fehr) en L.J. (Mike Epps), en de nieuwe overlevenden als Claire (Ali Larter), K-Mart (Spencer Locke) en Nurse Betty (Ashanti). Onderweg heeft Alice een dagboek gevonden met allerlei aantekening die er opduiden dat er nog plaatsen zijn die het virus niet heeft bereikt. Dus gaat het gezelschap proberen de woestijn te ontvluchten en naar het vermeende veilige Alaska te reizen. Om voldoende brandstof en voedsel voor de trip te hebben reizen ze af naar het uitgestorven Las Vegas. Helaas worden ze daar door Dr. Isaacs in de val gelokt, die daarvoor een horde levende doden inzet, om zo Alice haar lichaam in bezit te krijgen. Dit had hij beter niet kunnen doen, want hierdoor besluit Alice The Hive met een bezoekje te vereren...
