Réputé meilleur pilote de chasse de la marine Américaine pendant plus de trente ans, Pete "Maverick" Mitchell repousse toujours plus loin ses limites en devenant pilote d'essai. Il refuse les promotions qui l'obligeraient à renoncer au vol mais accepte de former un détachement de jeunes pilotes diplômés pour une mission spéciale qu'aucun autre pilote n'aurait pu imaginer. L'un d'entre eux est "Rooster", le fils de son ami disparu, "Goose".

Lors d'une patrouille de routine, l'officier Daniel Carter trouve un jeune homme blessé sur le bord de la route. Couvert de sang, celui-ci semble sérieusement avoir besoin de soins; Carter le conduit donc à l’hôpital. Peu après son arrivée, le personnel du centre commence à se transformer en créatures monstrueuses. L'officier va prendre la tête d'un groupe de rescapés et tenter de survivre à une nuit qui s'annonce cauchemardesque.

Le lieutenant Kate Sinclair, pilote de la Royal Air Force, est abattu en opération au-dessus de l'Afghanistan. Après un échange de tirs qui mènera à la mort de son coéquipier, elle trouve refuge dans un Bunker souterrain situé à proximité de la zone de combat. Elle va alors réveiller des armes biologiques mortelles, mi-humaines, mi-aliens, qui n'auront de cesse de la traquer...