Depois que um desastre nuclear aniquilou a maioria da civilização, os poucos humanos que restaram se esconderam muito bem para tentar sobreviver ao ambiente hostil. Nesta situação, Ann (Margot Robbie) acredita ser a única sobrevivente, mas talvez ela esteja enganada. Num dia, durante uma caminhada em busca de mais sobreviventes, ela se depara com o cientista John (Chiwetel Ejiofor). Eles decidem serguir a missão de sobrevivência juntos, porém a relação estremece quando Ann encontra outro sobrevivente: Caleb (Chris Pine).