Una ciudad sin nombre es atacada por un virus no identificado que hace que todos queden ciegos al instante. El gobierno, sin saber qué hacer, pone en cuarentena a los ciegos en un hospital en ruinas, entre ellos un médico (Mark Ruffalo) y su esposa (Julianne Moore); ella es la única que puede ver, pero lo mantiene en secreto para todos.

Abandonados en un hospital en decadencia, las personas se dividen en grupos. El autoproclamado "Rey" del pabellón 3 (Gael García Bernal) utiliza un arma para imponer su voluntad a todos los demás, monopolizando las raciones de comida y sólo las reparte por dinero y objetos de valor, y mucho más tarde, por favores sexuales. Cuando una mujer es violada y golpeada hasta la muerte, la esposa del doctor apuñala al Rey hasta la muerte.

El hospital es incendiado por otro paciente, y todos escapan. La ciudad está ahora abandonada, en ruinas. Todos corren desesperadamente tratando de encontrar refugio y comida. La esposa del doctor lleva a un pequeño grupo de supervivientes: su esposo, una prostituta, un anciano, un niño pequeño, una pareja japonesa y un perro, a su apartamento, donde se establecen y comienzan a vivir en familia.

Al final de la película, el japonés (que fue el primero en ser afectado por el virus) recobra repentinamente la vista, y todos se quedan con la esperanza de que ellos también puedan volver a ver.