La Tierra atraviesa la cola de un cometa, un acontecimiento que no se producía desde hace 65 millones de años y que coincidió con el evento de extinción que acabó con los dinosaurios. La noche del paso del cometa, once días antes de la Navidad, grandes multitudes se reúnen en el exterior para observar y celebrar.

Regina "Reggie" Belmont, de 18 años, trabaja en un cine del sur de California. Le molesta descubrir que las iniciales DMK tienen la sexta puntuación más alta en el videojuego Tempest del cine; todas las demás puntuaciones altas son suyas. Se queda después del cierre del cine para ayudar a su novio Larry, el proyeccionista del teatro, a colarse para que pueda prestar una bobina de película para su duplicación ilegal en beneficio propio. Se ofrece a pagar su ayuda con lo que espera ganar cuando la otra parte devuelva el rollo de película por la mañana. Reggie y Larry pasan la noche en la cabina de proyección forrada de acero y tienen sexo.

Mientras tanto, la hermana de Reggie, Samantha "Sam", de 16 años, discute con su madrastra Doris, a la que Sam da a entender que está engañando a su padre, que se encuentra en servicio militar activo. Después de que esto se convierta en un altercado físico, Sam pasa la noche en un cobertizo de acero del patio trasero.

A la mañana siguiente, una lúgubre neblina rojiza cubre el cielo, y no hay señales de vida, sino montones de polvo rojo y montones de ropa por todas partes. Sin saber que ha ocurrido nada, Larry sale al exterior y es asesinado por un zombi que empuña una llave de tubo. Después de jugar al videojuego para sustituir las iniciales de DMK por las suyas propias, Reggie sale a buscar a Larry, confundiendo el cielo rojo encapotado con la niebla tóxica. Rápidamente se encuentra con el zombi, pero escapa en la moto de Larry. Se dirige a su casa para encontrar a su hermana, y suponen que como ambas han pasado la noche en contenedores de acero, se han salvado de los efectos del cometa.

Las hermanas corren a la emisora de radio local después de escuchar a un disc-jockey en el aire, sólo para descubrir que era un programa pregrabado. Allí se encuentran con otro superviviente, Héctor Gómez, que ha pasado la noche en la parte trasera de su camión de acero. Cuando Sam habla por el micrófono, es escuchada por los investigadores de una instalación subterránea en el desierto. Mientras escuchan a Reggie, Sam y Héctor debatir sobre qué hacer, los científicos observan que los zombis, aunque menos expuestos al cometa, acabarán desintegrándose ellos mismos en polvo. Héctor se marcha para comprobar si alguien de su familia ha sobrevivido, pero promete volver lo antes posible.

Reggie y Sam van entonces a comprar armas y ropa a un centro comercial. Tras un tiroteo con unos malvados reponedores, las chicas son tomadas prisioneras, pero son salvadas por un equipo de rescate enviado por los científicos. Reggie es llevada de vuelta a su base. Audrey White, una científica desilusionada, se ofrece a deshacerse de Sam, a la que diagnosticó que había estado expuesta al cometa debido a su sarpullido, y a esperar el regreso de Héctor. Después de fingir la eutanasia de Sam inyectándole sólo un sedante, mata al otro científico restante. Cuando Héctor regresa después de un encuentro con un niño zombi, Audrey le informa de la situación y luego se pone una inyección letal (ya que ella misma ha sido expuesta). Sam y Héctor se disponen a rescatar a Reggie.

De vuelta a la base, se revela que los investigadores habían sospechado y se habían preparado para los efectos del cometa, pero dejaron inadvertidamente el sistema de ventilación abierto y los ventiladores funcionando durante el paso del cometa. El polvo mortal impregnó su base. Reggie, que ha empezado a sospechar, escapa y descubre que los científicos moribundos han cazado y dejado en muerte cerebral a los supervivientes sanos. Recolectan su sangre no contaminada para mantener la enfermedad a raya mientras buscan desesperadamente una cura. Reggie salva a un niño y a una niña antes de que sean procesados, y luego desenchufa a las demás víctimas de sus máquinas de soporte vital. Sam y Héctor llegan y rescatan al trío y hacen explotar a los científicos.

Finalmente, la lluvia se lleva el polvo rojo, dejando el cielo despejado. Reggie se empareja con Héctor y asumen el papel de padres con los niños. Sam se siente excluida. Frustrada, hace caso omiso de la advertencia de Reggie de cruzar una calle desierta del centro de la ciudad en contra del semáforo que aún funciona, alegando que no queda nadie más. Sam casi es atropellada por un coche deportivo conducido por Danny Mason Keener, un superviviente de su misma edad. Tras disculparse, la invita a dar un paseo. Mientras se alejan, el coche aparece con las iniciales "DMK" en la matrícula.