전편에서 사태 파악을 위해 파견된 엄브렐라 코퍼레이션 조사팀을 공격했던 좀비는 라쿤 시티 전체로 번졌다. 엄브렐라는 도시를 폐쇄하고 유전학 연구소 지하 시설인 더 하이브에서 직원들을 빼낸다. 한편 연구원 찰스 애시퍼드의 딸 앤절라는 호위 차량이 교통 사고에 휘말린 이후 실종된다.
전편에서 환경 운동가 맷 애디슨과 함께 엄브렐라의 불법 실험 실태를 폭로하려 했던 전 보안 요원 앨리스는 버려진 병원에서 깨어난다. 앨리스는 T-바이러스가 세포 단계에서 융합하면서 슈퍼휴먼이 되었으며 염력을 보유하게 되었다.
라쿤 시티 경찰서 스타스 부대 질 밸런타인 형사는 동료들과 외부로 통하는 유일한 다리를 통해 시민들을 대피시킨다. 그러나 엄브렐라 부대를 이끄는 티머시 케인 소령은 좀비떼가 다리까지 도달하자 다리를 봉쇄해버린다.
딸 앤절라 유전병 치료제로 T-바이러스를 개발했던 장본인인 애시퍼드 박사는 CCTV를 해킹해 앨리스 등 생존자들에게 연락하여 앤절라를 찾아주면 도시에서 탈출시켜주겠다고 제안한다.
앤절라를 확보한 앨리스 무리는 헬리콥터 탑승 지점으로 이동하던 중 케인 소령에게 붙잡힌다. 애시퍼드를 총살한 케인 소령은 네머시스 프로그램을 발동해 슈퍼솔저 네머시스와 앨리스가 싸우게 강제한다. 도중 앨리스는 네머시스가 실험으로 돌연변이가 된 맷 애디슨이라는 걸 깨닫고 싸움을 그만둔다. 네머시스는 엄브렐라 부대에게 덤비고, 앨리스를 보호하다가 죽는다.
케인 소령은 좀비화된 애시퍼드 박사 등 좀비 무리에게 물어뜯긴다. 나머지 생존자들은 헬리콥터에 탑승하지만 엄브렐라가 좀비 박멸 및 자신들의 개입 은폐를 위해 핵탄두를 떨어뜨리면서 충격 여파로 얼마 가지 못해 추락한다. 엄브렐라는 이를 원자력 발전소노심 용융 사고인 척 덮는다.
앨리스는 엄브렐라 연구소에서 깨어난다. 엄브렐라 최고위 알렉산더 아이작스 박사에게서 도망친 앨리스는 엄브렐라 부대원이었던 용병 올리베라, 형사 밸런타인, 민간인 L.J., 그리고 앤절라와 재회한다.
그러나 이 탈출마저도 엄브렐라의 계획에 포함돼있었고, 아이작스 박사가 "프로그램 앨리스 개시"라고 말하자마자 앨리스의 눈동자가 변하면서 영화가 끝난다.
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
