Они думали, что спасают мир. Они создали Апокалипсис. В секретной лаборатории московского НИИ группа ученых работает над вирусом, который, как им казалось, станет панацеей от всех болезней. Но наука — это игра с богами, и цена ошибки — жизнь всего человечества. Одна случайная мутация, один нелепый взрыв — и смертельный вирус вырывается на свободу. Мертвые начинают вставать. Они не знают боли, не чувствуют страха и не знают пощады. Они движутся единой голодной волной, и единственное, что может их остановить, — выстрел в голову. В этом аду, где рухнули законы, а власть исчезла за одну ночь, уцелеть могут только самые быстрые, самые безжалостные и самые предусмотрительные. Сергей Крамцов, аспирант, оказавшийся в эпицентре катастрофы, понимает это раньше других. Он знает правду о вирусе, у него есть оружие, план и, самое главное, — контейнер с образцом, который может либо спасти мир, либо стать причиной его окончательной гибели. Спасая семью своего погибшего учителя, Сергей собирает вокруг себя отряд таких же выживших. Среди них — бывшие военные, случайные прохожие, девушки, которые впервые взяли в руки оружие, и те, кто еще вчера строил планы на жизнь. Им предстоит пробиваться через кишащие мертвецами улицы Москвы, уходить от охотящихся на них таинственных убийц и смотреть в глаза тем, кого еще недавно называли друзьями и соседями. Но самый страшный враг — не зомби. Он — внутри. Правительство бросило народ, армия разваливается, а те, кто стоит у власти, готовы на все, чтобы скрыть свое чудовищное преступление. Мир рухнул в одночасье. Но борьба за него только начинается.
Действие книги начинается в Москве, за несколько часов до начала зомби-апокалипсиса. Вирусолог Владимир Сергеевич Дегтярев и его аспирант Сергей Крамцов работают в лаборатории компании «Фармкор», принадлежащей олигарху Александру Бурко. Они изучают вирус «Шестерка», который, как они ошибочно полагали, может быть полезен для медицины (например, для лечения ВИЧ). Однако после несчастного случая в виварии они обнаруживают, что модифицированный вирус мутировал и обладает пугающим свойством: он не убивает носителя, а «оживляет» его после смерти, превращая в агрессивного зомби, который стремится есть живых. Единственный способ убить зомби — это поразить мозг.
Параллельно старшая дочь Дегтярева, Ксения, и её друзья-«защитники животных» (Семен, Маргарита, Дима, Игорь) решают устроить акцию протеста. Они закладывают самодельную бомбу у стены НИИ, чтобы напугать ученых и «освободить» животных. Взрыв случайно повреждает систему безопасности, и все инфицированные животные (обезьяны и крысы) вырываются на свободу в город. Это становится началом эпидемии.
Крамцов, осознав масштаб катастрофы, успевает вывезти из лаборатории два пенопластовых контейнера с оригинальным вирусом. В ту же ночь он получает от умирающего Дегтярева просьбу спасти его семью и доставить вирус в засекреченный город Горький-16 (Саров) к другу Дегтярева, военному биологу Кириллу Гордееву. Дегтярев, понимая, что инфицирован, кончает жизнь самоубийством, предварительно успев предупредить о катастрофе. Также он рассказывает Крамцову, что начальник службы безопасности «Фармкора», Оверчук, убил охранников. Крамцов в ответ застреливает Оверчука.
Тем временем в городе начинается хаос. Бурко, который знал об опасности вируса, запускает план «Ковчег» — эвакуацию своих людей и их семей в заранее подготовленный укрепленный Центр в Тверской области. Его начальник службы безопасности, Пасечник, получает задание найти пропавшие контейнеры с вирусом.
Крамцов забирает семью Дегтяревых: жену Алину Александровну и дочерей Ксению и Аню. Он увозит их на свою дачу в садовом товариществе «Институтское» под Москвой, чтобы переждать первые дни и подготовиться к долгой дороге. В городе воцаряется анархия. Власти не справляются, военные части разбегаются, пытаясь спасти свои семьи.
Крамцов решает расширить свой отряд. Он подключает своих друзей: Леху, его девушку Вику, владельцев магазина «Стрелец», и свою девушку Татьяну. Они вывозят из магазина огромное количество оружия, боеприпасов и экипировки. Также они находят своего друга Шмеля (Михаила) и его семью (отца Степаныча, мать Валентину Ивановну и сестру Катю). Во время выезда в город они случайно спасают Марию Журавлеву с двумя маленькими детьми (Сашей и Ликой) и охранника Сергея Сергеевича, на которых напали переодетые менты-грабители. Мария — бывшая банковская служащая, которая, защищая детей, уже убила зомби и проявила себя как хладнокровный боец.
На даче отряд отбивает атаку профессиональных убийц из «команды уродов», посланных Пасечником. В перестрелке гибнут все четверо нападавших, а сторожа Петровича убивают. Вместе с новыми людьми отряд Крамцова значительно укрепляется. Они узнают, что мертвецы могут эволюционировать в «морфов» — более быстрых и опасных мутантов, если они много едят.
Чтобы запастись провизией и транспортом, Крамцов ведет свой отряд в центр Москвы. Они меняют захваченный «Лэндкруизер» на продукты на Хлебниковской овощебазе, которая теперь контролируется местной бандой. Также они угоняют грузовики и УАЗы со склада, где работал знакомый Степаныча, Пал Палыч. Пал Палыч теряет жену, которая была укушена зомби, и присоединяется к отряду вместе с группой других выживших гражданских из соседних домов.
Через несколько дней, поняв, что Москва и Подмосковье полностью обречены, Крамцов принимает решение покинуть дачу и двигаться в Горький-16. Он находит убежище в Учебном центре «Пламя», которым командует знакомый ему подполковник Пантелеев. Пантелеев предлагает отряду временное убежище и защиту. Крамцов оставляет в «Пламени» один из контейнеров с вирусом на хранение, чтобы обезопасить его на случай гибели отряда.
Книга заканчивается на том, что отряд Крамцова, пройдя через множество боев, перестрелок с бандами и бесконечных отстрелов зомби, оставляет город Солнечногорск, который уже полностью охвачен эпидемией. Они уходят на базу в «Пламя», готовясь к долгому и опасному пути в Горький-16, чтобы выполнить последнюю волю Дегтярева и попытаться найти ключ к спасению человечества. Бурко тем временем уже укрепился в своем «Ковчеге» и строит планы на власть в новом мире.
