1986년, 체르노빌 원자력 발전소의 4번 원자로에서 갑작스러운 폭발이 발생한다. 이로 인해 셀 수 없이 많은 방사능이 유출되고 발전소가 위치한 마을에 끔찍한 대참사가 일어난다. 이 폭발을 눈앞에서 목격한 소녀 알리야는 방사능에 노출되어 죽어가는 사람들을 보며 두려움에 사로잡힌다. 머지않아 죽음은 서서히 그녀에게도 습격해오니 알리야는 살기 위해 발버둥 치기 시작한다.