Im Kaltauftakt des Jahres 2003 wird die Mykologie-Professorin Ratna Pertiwi in Jakarta abrupt in ein Labor gebracht. An einer Probe erkennt sie den Pilz Ophiocordyceps – und an der Leiche einer Frau mit Bissspur und Pilzwucherungen im Mund die Gefahr. Die Tote arbeitete in einer Mehlfabrik, einem idealen Nährboden. Ratna erklärt, es gebe weder Heilmittel noch Impfstoff, und rät verzweifelt dazu, die ganze Stadt zu bombardieren.
Zwanzig Jahre später, im Jahr 2023, halten Joel und Tess Ellie mit vorgehaltener Waffe fest und wollen wissen, warum sie das Mädchen eskortieren sollen. Ellie enthüllt, dass die Fireflies im Westen ein geheimes Lager mit Ärzten unterhalten, die an einem Impfstoff arbeiten – ihre DNA könnte der Schlüssel sein. Joel will in die Quarantänezone zurück, doch die weiterhin skeptische Tess überzeugt ihn weiterzumachen, da die Fireflies im Gegenzug Nachschub liefern.
Auf dem Weg zum Massachusetts State House versperrt eine Gruppe Infizierter die Route; Tess erklärt, dass das Pilzgeflecht nicht infizierte Menschen über weite Strecken wahrnimmt. Die Gruppe weicht durch ein Museum aus, wo ein Deckeneinsturz zwei „Clicker“ anlockt – blinde, mutierte Wirte, die sich über Geräusche orientieren. Ellie wird gebissen, Joel und Tess töten die Kreaturen.
Am State House finden sie die Fireflies tot vor; Joel schließt aus Infektionsspuren, dass sie sich gegenseitig getötet haben. Tess erklärt, sie könne nicht zurück, und zeigt eine Bissspur an ihrem Hals. Zugleich offenbart sie, dass Ellies Biss bereits verheilt ist – der Beweis für deren Immunität.
Als Joel einen angreifenden infizierten Firefly erschießt, verrät der Schuss ihre Position und lockt weitere Wirte an. Tess trägt Joel auf, Ellie zu den Schmugglern Bill und Frank zu bringen, und übergießt den Raum mit Benzin und Granaten. Während ein Infizierter beginnt, sie zu „verwandeln“, entzündet Tess das Gebäude und reißt die Kreaturen mit in den Tod. Joel und Ellie sehen das explodierende State House – dann wendet Joel sich ab.
