In einer post-apokalyptischen Welt haben es Zombies auf die letzten noch existierenden Menschen abgesehen. Die Erinnerungen, die sie in sich aufnehmen, wenn sie menschliche Gehirne verspeisen, werden zu ihren eigenen und zeigen den Zombies, was sie auch einmal waren: Menschen. Eines Tages kommt es zu einer folgenschweren Begegnung mit einer Gruppe menschlicher Teenager. Als Zombie R (Nicholas Hoult) sich das Gehirn von einem der Teenies einverleibt, wird er überwältigt von Liebesgefühlen zu Julie (Teresa Palmer), der Ex-Freundin des Getöteten. Und in den kommenden Tagen bemerkt auch Julie wie R immer menschlichere Züge entwickelt. Doch Rs Clique kommt ihnen auf die Schliche und Julie flieht allein zu ihrer menschlichen Kolonie zurück. Leiter der Kolonie ist General Grigio (John Malkovich), Julies Vater, und der kennt nur ein Ziel: alle Zombies auslöschen. Eine unglückliche Situation, denn natürlich macht sich R auf den Weg zu Julie.