En diciembre de 2004, Russell Core (Jeffrey Wright), un escritor que estudia el comportamiento de los lobos, es llamado por Medora Slone (Riley Keough) al pueblo de Keelut, Alaska. Medora quiere que cace a los lobos a los que se atribuye la desaparición de tres niños pequeños, entre ellos su hijo de 6 años, Bailey. Core se queda en su casa e intenta sin éxito convencerla de que no se trata de un comportamiento de lobos. Medora le dice que allí hay oscuridad, y le habla de unas termas al norte del pueblo, que es el único lugar cálido que ha conocido. También dice que su marido está lejos luchando en la guerra, y que le dijo que nunca la dejaría. En medio de la noche, Core se despierta y ve a Medora frotándose la piel en la bañera. Cuando termina, se acuesta desnuda junto a Core sin decir nada y le pone la mano en el cuello.

Vernon (Alexander Skarsgård), el marido de Medora, está en el extranjero, en Irak,[2] y devuelve el fuego a los insurgentes iraquíes. Destinado en un puesto de control cuando se produce un tiroteo, Vernon rescata a una mujer local violada por otro estadounidense, lo hiere con un cuchillo y le entrega el cuchillo ensangrentado a la mujer. Al salir de la casa, le tienden una emboscada y le disparan, pero sobrevive. Mientras es trasladado por aire, Vernon murmura el nombre de Bailey.

Por la mañana, Core sale a buscar a los lobos y se encuentra con Illanaq, una anciana nativa que le dice que va por el camino equivocado y que Medora "conoce el mal". Core encuentra las aguas termales que mencionó Medora y ve a una manada de lobos comiendo a sus crías. Sin querer dispararles, Core regresa a Keelut. En la casa de los Slone, encuentra a Medora desaparecida y descubre el cuerpo congelado y estrangulado de Bailey en el sótano. La policía investiga y los habitantes del pueblo afirman que Medora está poseída por un demonio-lobo llamado tournaq.

Cheeon (Julian Black Antelope), amigo de Vernon y padre de otro niño desaparecido, lo lleva a la morgue para identificar el cuerpo de Bailey. Conoce al jefe de policía Donald Marium (James Badge Dale), a Core y a otros policías. Después de que Core y Marium se vayan, Vernon mata a los oficiales y al forense y se lleva el cuerpo de Bailey. Cheeon construye un ataúd y Vernon entierra a su hijo en la nieve después de marcar el cuerpo con su sangre, un ritual de entierro Yup'ik.

Vernon lee el expediente del caso, lo quema y visita a Illanaq. Ella le dice que los lobos ya habían venido antes y que no se responsabiliza de lo ocurrido. Le habla de la gripe que se extendió por el pueblo y se cobró la vida de muchos, sin tener dónde enterrarlos con el suelo congelado.

Al descubrir que los oficiales han sido asesinados y que el cuerpo de Bailey ha desaparecido, Marium se da cuenta de que Vernon es el responsable. Core, recordando la advertencia de la anciana, llega a Keelut al mismo tiempo que la policía sólo para encontrar a Illanaq muerto.

Mientras los agentes toman posiciones alrededor de la casa de Cheeon, Marium se acerca a él para preguntarle por su implicación en los asesinatos y darle la oportunidad de entregarse. Cheeon habla de la negligencia del gobierno en Keelut y de cómo ha afectado a su pueblo[3]. Cheeon se niega a entregarse y, mientras Marium vuelve a su cobertura, abre fuego con una ametralladora M60. Se produce un tiroteo en el que muchos agentes resultan heridos y muertos antes de que Marium pueda colarse en la casa y matar a Cheeon.

En una posada a las afueras de una mina turística, donde se avistó a Medora, Vernon conoce a John, un anciano cazador que lo trató con aceite de lobo cuando era niño por su aparente psicopatía. Por invitación de John, Vernon toma una máscara de la pared. Se la pone y mata a John, y el posadero le dispara al salir. Visita a Shan, un viejo amigo, para que le curen la herida. Al despertar de un sueño en el que él y Medora están en las aguas termales, Vernon escucha a Shan hablando con la policía y lo mata.

Core y Marium teorizan que Medora mató a Bailey para "salvarlo de la oscuridad". Creyendo que Medora está en las termas, los dos deciden encontrarla antes que Vernon.

Core y Marium vuelan a las aguas termales en una avioneta. Mientras examina las huellas del lobo, Marium recibe un disparo en el cuello por parte de Vernon. Con la esperanza de interceptar a Vernon en las termas, Core encuentra a Medora y le dice que va a ir. Core recibe un disparo en el pecho por una flecha de Vernon. Mientras Vernon estrangula a Medora, ella le quita la máscara de la cara y él la libera. Se abrazan y Core cae inconsciente.

Cuando Core despierta, Vernon le quita la flecha y se va con Medora. Core se arrastra fuera de la cueva, encontrando una manada de lobos, y es rescatado por un padre y su hijo. Vernon y Medora desentierran la tumba de Bailey y arrastran el ataúd mientras caminan por la nieve. Core se despierta en el hospital, con su hija Amy a su lado.