新型ウィルスの爆発感染によって、人類の大半が人喰いゾンビとなってしまった世界。大学生のコロンバス（ジェシー・アイゼンバーグ）はテキサス州ガーランドでも数少ない生き残りの一人だった。臆病で胃腸が弱く、引きこもりでネットおたく、当然童貞の彼は“生き残るための32のルール”を作り、慎重に実践して生き延びてきたのだ。そんな彼が両親の住むオハイオ州へと向かう旅の途中、屈強な腕力と抜群の射撃テクニックを持つ男、タラハシー（ウディ・ハレルソン）と出会い、彼の車に同乗させてもらう。タラハシーは過去の辛い経験からゾンビを心底憎み、ゾンビを退治することを楽しんでいた。二人が廃墟と化したスーパーで迫りくるゾンビたちを倒していると、ウィチタ（エマ・ストーン）とリトルロック（アビゲイル・ブレスリン）という詐欺師姉妹が現れる。彼女たちは、コロンバスとタラハシーを騙して彼らの武器と車を奪い逃走するが、やがて安全のためにお互いの必要性を感じ、行動を共にすることになる。コロンバスはウィチタからオハイオが既に壊滅状態であることを知らされ、実家に戻ることを断念、3人と共に旅を続けることにする。目的地はロサンゼルス郊外にある遊園地“パシフィックランド”。そこには「ゾンビとは無縁の天国がある」と噂されており、彼らはその噂にかすかな望みをかけたのだった。途中、4人はビバリーヒルズの高級住宅街にあるビル・マーレイの家を物色、いままでの悪夢が嘘のような楽しい時間を過ごした。そんな中、コロンバスはウィチタに仄かな想いを寄せるが、姉妹はある朝、男たちを残して“パシフィックランド”へと向かった。姉妹は貸し切り状態の夜の遊園地で思う存分楽しむが、付近に蠢く無数のゾンビたちが現れ、姉妹を取り囲んできた。絶体絶命の危機の中、コロンバスとタラハシーが完全武装で駆けつける。果たして彼らはこの地獄を生き抜くことができるのか……。