Vor 30 Jahren erschütterte ein mysteriöses Ereignis das Gebiet, das jetzt als Area X bekannt ist. Um herauszufinden, was hinter der schimmernden Grenze geschieht, entsendete die Regierung bereits mehrere geheime Forschungstruppen, alle Missionen scheiterten - nur der Soldat Kane (Oscar Isaac) kam lebend zurück.
Ein neues Team aus vier Wissenschaftlerinnen, darunter Kanes Frau, die Biologin Lena (Natalie Portman), soll nun endgültig die bedrohlichen Geheimnisse der Region lüften. Als die Forscherinnen Area X betreten, entdecken sie eine merkwürdige Umwelt, die von einer fremden Existenz manipuliert zu werden scheint. Und schon bald bemerken sie erste Veränderungen an sich selbst ...