Biologe en voormalig soldaat Lena (Nathalie Portman) is in shock wanneer haar vermiste man (Oscar Isaac) zo goed als dood terugkeert na een geheime missie in ‘The Shimmer’. Een mysterieuze quarantaine zone die is afgegrendeld door de Amerikaanse regering en waar nog niemand levend uit is gekomen. Lena en haar team gaan deze betoverende maar dodelijke wereld in, vol gemuteerde wezens en landschappen, om erachter te komen hoe ze dit groeiende fenomeen dat de wereld bedreigt kunnen stoppen.