Dans un futur dystopique, l'humanité a été ravagée par une mystérieuse maladie fongique, variante de l'Ophiocordyceps unilateralis. Les personnes qui en sont affectées perdent tout contrôle et se transforment en zombies assoiffés de chair humaine appelés voraces. Au cœur de la campagne anglaise, une base militaire tente de mettre au point un vaccin pour enrayer l'épidémie, à partir d'infectés de seconde génération qui sont des enfants chez qui le champignon s'est développé en symbiose avec l'organisme humain, même si ces enfants conservent un appétit pour la chair humaine. Le Dr Caroline Caldwell (Glenn Close) multiplie les expériences contre-nature, au grand dam de l'institutrice de la base, Helen Justineau. Lorsque la base est attaquée, Melanie, qui semble être la plus surdouée des voraces, réussit à s'échapper en compagnie de son professeur, de deux soldats et d'une biologiste qui ne voit en elle qu'un cobaye indispensable à la découverte d'un vaccin.

Le film va alors prendre la forme d'un road movie se terminant dans un Londres dévasté. Le personnage de Mélanie, une jeune fille dotée de facultés intellectuelles supérieures est un élément majeur de ce long métrage, c'est elle qui tient littéralement le poids du monde sur ses épaules. Le film de zombies est plutôt bien renouvelé, et cette production affiche un dénouement aussi inattendu que possible avec le choix de Mélanie.