米国陸軍伝染病医学研究所(USAMRIID)のレヴェル4(最高警戒度)研究チームのリーダー、サム・ダニエルズ大佐(ダスティン・ホフマン)は、指揮官のフォード准将(モーガン・フリーマン)に命じられ、アフリカの小さな村に派遣された。そこで彼は、未知のウイルスによって村人たちが次々と死ぬのを目の当たりにする。サムはウイルスがアメリカにまで広がる恐れがあると判断し、警戒態勢を敷くように進言するが、フォードは“モタバ・ウイルス"と名付けられたこの病原菌の研究をやめるよう命令する。その直後、カリフォルニア州のシーダー・クリークという町で、住民たちの間に伝染病が発生した。症状はサムがアフリカで目撃したものと同じだった。彼は命令を無視して町に駆けつけ、民間の研究機関である疫病管理予防センター(CDC)で働く別れた妻のロビー(レネ・ルッソ)と共にウイルスの制圧に取り組み、ペストよりも確実に死がもたらされるという絶望的な事実を知る。陸軍から提供された血清が、ウイルスに感染した猿に劇的な効果を与えた。発見されたばかりのウイルスに効く血清をなぜ陸軍が持っていたのか、不審に思ったサムは驚くべき事実を知る。モタバ・ウイルスは60年代に米国陸軍が参加したアフリカでの局地戦の際に発見され、陸軍幹部マクリントック少将(ドナルド・サザーランド)によって採取され、生物兵器として使用するためにひそかに保管されていたのだ。しかし、ウイルスは突然変異を遂げており、猿を回復させた血清は人間には効かなかった。サムは部下のソルト少佐(キューバ・グッディング・ジュニア)と共に、最初にウイルスをもたらした“宿主"がアフリカで密猟された猿であることを突き止める。その頃、少将は生物兵器の事実を隠すため、かつてアフリカで行ったのと同じようにシーダー・クリークの町を焼き払おうと画策していた。そんな時、ロビーが誤ってウイルスに感染する。猿の居場所を突き止めたサムとソルトは軍用ヘリコプターを奪って現地に向かうが、マクリントックもヘリコプターで追跡する。ヘリの追撃をかわしたサムたちは、捕まえた猿で血清を作り、ロビーに試す。だが、既に気化爆弾を搭載した爆撃機は出撃していた。ヘリに乗ったサムは無線で爆撃機の乗組員に真実を訴え、爆撃を中止するよう懇願する。乗組員たちはサムの訴えを聞き、爆弾を海上で爆破させた。正義と責任感に目覚めたフォードは、マクリントリックを逮捕する。血清は大量に合成され、ロビーをはじめとする感染者たちは快方に向かった。サムとロビーはもう一度やり直そうと微笑みあった。

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