2020년 6월, 축구공을 찾기 위해 비무장지대로 들어간 두 병사가 알 수 없는 존재의 습격을 받은 채 살해당하거나 실종되는 사건이 발생한다. 제대를 앞둔 말년 병장 동진은 군견병으로 실종된 병사를 찾는 수색 작전에 급하게 투입되고, 전 애인인 화생방 방위 사령대 소속 손예림 중위를 만난다. 함께 작전에 투입된 두 사람은 사라진 병사의 시체를 발견하고 정체를 알 수 없는 존재와 마주한다.

동진은 작전 수행 중 자신이 돌보던 군견 레오를 잃는다. 기지로 복귀한 예림은 의문의 존재에게 살해당한 병사의 몸에서 광견병 변이 바이러스가 발견되었다는 사실을 알게 된다. 실종사건 발생 장소가 1997년 귀순전멸사건 발생 장소와 같은 둘 하나 섹터라는 것을 알게 된 육군 사령관 한대식과 국방위원장 이혁은 사건 해결을 위한 북극성 특임대 결성을 명령한다. 한편 바이러스를 조사하던 예림은 되살아난 실종 병사의 공격을 받는다.

되살아난 시체의 공격에서 가까스로 살아남은 예림은 바이러스가 혈액을 통해 전이된다는 것을 밝힌다. 한편 특임대로 수색 작전에 투입된 동진은 수상한 물체를 발견하고 추적하던 중 낙오되어 북한군의 구역으로 넘어가게 된다. 북한군 민병대와 마주친 후 도주하던 동진은 종전에 목격한 수상한 물체의 공격을 받는다. 같은 시각 특임대로 뒤늦게 투입된 예림은 동진의 실종 소식을 듣고 수색하던 중 위기에 빠진 그를 발견한다.

뒤늦게 도착한 특임대대원들은 수상한 물체를 보고 사살하려고 하지만 실패한다. 대상이 물을 무서워하는 공수병이 있다고 판단한 예림은 물가로 유인하는 작전을 제시하고, 특임대는 타깃을 계곡에 빠트리는 데에 성공하지만 제거하지 못한다. 서로 다른 배후 세력의 지령을 받은 특임대 팀장 송민규와 부팀장 이준성이 지속해서 대립하는 가운데, 특임대가 매복작전을 나간 사이 본부는 타깃인 수상한 물체의 습격을 받는다.

수상한 물체의 습격으로 아수라장이 된 본부로 돌아온 특임대는 다시 한번 타깃을 놓치고 만다. 육군 사령관인 한대식은 비무장지대에서 벌어지는 사건이 해결되지 않자 언론에는 사실을 은폐하고 특임대 팀장 송민규를 압박한다. 한편 예림은 본부에서 채취한 타깃의 혈액 표본과 종전에 폐건물에서 채취한 혈액 표본이 다르다는 것을 알게 된다. 타깃의 이동 반경이 천공리 마을 안까지 넓혀지자 마을주민은 매복을 준비하고, 특임대는 수색 작업을 이어간다.

동진은 우연히 발견한 캠코더 안에서 97년 귀순전멸사건의 비밀이 담긴 영상을 보게 된다. 당시 사건의 진실과 연관이 있는 국방위원장 이혁은 아들인 특임대 부팀장 이준성을 시켜 캠코더를 없애라고 지시한다. 한편 예림은 타깃 뇌의 연수부에 주사액을 주입하면 사살할 수 있다는 사실을 특임대에 알린다. 특임대는 타깃을 마을로 유인하여 무력화시킨 후 주사액을 주입하는 작전을 계획하고, 아슬아슬한 전투 끝에 타깃 사살에 성공한다.